课时24牛顿第三定律 课前导航 顶牛比赛 看你还能 你能把我 坚持多久! 怎样? 小张 小李 图24-1
课时24 牛顿第三定律 课前导航 顶牛比赛 图24-1
如图24-1所示,身高和质量可认为相同的小张和小李, 穿同样的鞋在同一水平地面上通过一轻杆进行顶牛比赛,企 图迫使对方后退.设小张和小李对杆的推力分别为F1、F2, 小张和小李两人身体因前倾而偏离竖直方向的夹角分别为a1、 a2已知倾角a越大,此刻人手和杆的端点位置就越低,最终 结果小张获胜 请你思考: 1.小张和小李对杆的推力(F1、F2)哪个大? 2.两人身体因前倾而偏离竖直方向的夹角(a1、a2)关系 又如何? 3.你认为小张获胜的根本原因是什么?(建议找一位同 学去试试)
如图24－1所示，身高和质量可认为相同的小张和小李， 穿同样的鞋在同一水平地面上通过一轻杆进行顶牛比赛，企 图迫使对方后退．设小张和小李对杆的推力分别为F1、F2， 小张和小李两人身体因前倾而偏离竖直方向的夹角分别为α1、 α2 .已知倾角α越大，此刻人手和杆的端点位置就越低，最终 结果小张获胜． 请你思考： 1．小张和小李对杆的推力(F1、F2)哪个大？ 2．两人身体因前倾而偏离竖直方向的夹角(α1、α2)关系 又如何？ 3．你认为小张获胜的根本原因是什么？(建议找一位同 学去试试)
基碰梳理 作用力与反作用力:一个物体对另一物体有作用力时,同时 也受到另一物体对它的作用力,我们把 两个物体间的这种相互作用称为作用 牛顿第三定律 力与反作用力. 对平衡力:作用在同一个物体上的两个力,大小相等,方 向相反,作用在一条直线上,这样的一对力称 为平衡力 牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力总是大 小相等,方向相反,作用在同一条直线上 作用力与反作用力分别作用在两个不同的物体上,它们 同时产生,同时消失,是同种性质的力
基础梳理
知织精析 、作用力与反作用力 1.对作用力和反作用力的认识 (1)同时:作用力与反作用力总是成对出现的,同时产生, 同时变化,同时消失 (2)同性:作用力与反作用力产生的机理相同,因此一定 是同种性质的力.例如:物体受的支持力与其反作用力(物体 对支持面的压力)均属于弹力 (3)异体:作用力与反作用力分别作用在不同的物体上, 各自产生效果,永远也不存在相互抵消、两力平衡的问题 (4)对称:作用力与反作用力是对称的,等大,共线反 向.作用力也可叫反作用力,作用力的施力物体和受力物体 同时也是反作用力的受力物体和施力物体.如A作用B与B作 用4“对称
知识精析 一、作用力与反作用力 1．对作用力和反作用力的认识 (1)同时：作用力与反作用力总是成对出现的，同时产生， 同时变化，同时消失． (2)同性：作用力与反作用力产生的机理相同，因此一定 是同种性质的力．例如：物体受的支持力与其反作用力(物体 对支持面的压力)均属于弹力． (3)异体：作用力与反作用力分别作用在不同的物体上， 各自产生效果，永远也不存在相互抵消、两力平衡的问题． (4)对称：作用力与反作用力是对称的，等大，共线反 向．作用力也可叫反作用力，作用力的施力物体和受力物体 同时也是反作用力的受力物体和施力物体．如A作用B与B作 用A“对称”．
2.作用力和反作用力与平衡力的区别和联系 一对作用力和反作用力 对平衡力 共同点大小相等,方向相反,且作用在同一条直线上 作用对女两个力分别作用在两个两个力作用在同一个 物体上 物体上 不作用时间 相互依存,不可单独存不一定同时产生或消 在,具有同时性 失,无依赖关系 力的性质一定是同性质的力不一定是同性质的力 同 因为一对作用力与反作 点 用力作用在两个物体一对平衡力的作用效 作用效果上,各自产生作用效果,果是使物体处于平衡 故不能作为使物体平衡状态,合力为零 的条件
2．作用力和反作用力与平衡力的区别和联系
二、深刻理解牛顿第三定律 1.牛顿第三定律的适用条件:牛顿第三定律与所选的 参考系无关,这是因为物体间的相互作用是客观存在的,不 会因参考系的不同而使物体的相互作用的性质发生任何变 化 2.定律叙述中“总是”的理解: 这里的“总是”是强调对于任何物体,在任何条件下, 这两个相等的关系都成立.对此,可以从以下几个方面理解: (1)不管物体大小形状如何,例如大物体与大物体之间, 或大物体与小物体之间,还是任何形状的物体之间,其相互 作用力总是大小相等 (2)不管物体的运动状态如何.例如静止的物体之间、运 动的物体之间或静止物体与运动物体之间的相互作用力总是 大小相等的. (3)作用力与反作用力的产生和消失是同时的
二、深刻理解牛顿第三定律 1．牛顿第三定律的适用条件：牛顿第三定律与所选的 参考系无关，这是因为物体间的相互作用是客观存在的，不 会因参考系的不同而使物体的相互作用的性质发生任何变 化． 2．定律叙述中“总是”的理解： 这里的“总是”是强调对于任何物体，在任何条件下， 这两个相等的关系都成立．对此，可以从以下几个方面理解： (1)不管物体大小形状如何，例如大物体与大物体之间， 或大物体与小物体之间，还是任何形状的物体之间，其相互 作用力总是大小相等． (2)不管物体的运动状态如何．例如静止的物体之间、运 动的物体之间或静止物体与运动物体之间的相互作用力总是 大小相等的． (3)作用力与反作用力的产生和消失是同时的．
三、牛顿第三定律的意义 牛顿第一、二定律是对单个物体(质点)而言的,只解决 了一个物体运动规律的问题.但自然界中物体是相互联系 相互影响、相互作用的,一个物体在受其他物体作用的同时 也会对其他物体有力的作用,不讨论物体间的相互作用就不 能较全面地认识物体的运动规律,也就无法解决现实中的许 多问题.因此,只有牛顿第一、二定律还不够,必须加上牛 顿第三定律才能构成比较全面地反映机械运动的一套定律
三、牛顿第三定律的意义 牛顿第一、二定律是对单个物体(质点)而言的，只解决 了一个物体运动规律的问题．但自然界中物体是相互联系、 相互影响、相互作用的，一个物体在受其他物体作用的同时 也会对其他物体有力的作用，不讨论物体间的相互作用就不 能较全面地认识物体的运动规律，也就无法解决现实中的许 多问题．因此，只有牛顿第一、二定律还不够，必须加上牛 顿第三定律才能构成比较全面地反映机械运动的一套定律．
四、牛顿三个运动定律之间的区别与联系 匚牛顿第一定律牛顿第二定律牛顿第三定律 公式 F合=ma 加深了对力的认揭示了加速度是 识,指出了力是 力作用的结里揭示了物体间力 意物体运动状态发\揭示了力质量 的作用的相互 区义生改变的原因, 加速度的定量关 性,明确了相互 即力是产生加速 作用力的关系 系 度的原因 究根据理想实验归用控制变量法研由实际现象归纳 方能直接用实验验的关系,可用实实验独·可用 纳总结得出,不究F、m、a之间总结得出 证。 验验证 法 联顿三个定律是一个整体,是动力学的基础,牛顿第二定 系徘以牛顿第一定律为基础,由实验总结得出 特别提醒:应用牛顿第二定律解题时,常借助牛顿第三定律将物体受力进行转换
四、牛顿三个运动定律之间的区别与联系 特别提醒：应用牛顿第二定律解题时，常借助牛顿第三定律将物体受力进行转换．
方法指导 、牛顿第三定律的理解和应用 例1如图24-2所示,甲、乙两人的质量相等,分别站在质量也相同的两条 小船上.开始时两船均静止.甲的力气远比乙的力气大,现让甲、乙两人各自握 紧绳子的一端,并用力拉对方.两人均相对船静止,则下列判断正确的是() A.甲船先到达中点 F2F B.乙船先到达中点 C.两船同时到达中点 D.无法判断 甲船 绳 、乙船/ 解析甲对绳的作用力与绳对甲的作用力是作用力与反作用力,总是等大 反向.乙对绳的作用力与绳对乙的作用力是作用力和反作用力,也总是等大反 向.而由轻绳状态可知,绳所受的两个力是一对平衡力,等大反向.由此可知 绳对甲、乙两人的力等大,两船运动的加速度时刻大小相等,因而只能同时到 达中点,选项C正确.答案C
方法指导 一、牛顿第三定律的理解和应用 例1 如图24－2所示，甲、乙两人的质量相等，分别站在质量也相同的两条 小船上．开始时两船均静止．甲的力气远比乙的力气大，现让甲、乙两人各自握 紧绳子的一端，并用力拉对方．两人均相对船静止，则下列判断正确的是( ) A．甲船先到达中点 B．乙船先到达中点 C．两船同时到达中点 D．无法判断 解析 甲对绳的作用力与绳对甲的作用力是作用力与反作用力，总是等大 反向．乙对绳的作用力与绳对乙的作用力是作用力和反作用力，也总是等大反 向．而由轻绳状态可知，绳所受的两个力是一对平衡力，等大反向．由此可知 绳对甲、乙两人的力等大，两船运动的加速度时刻大小相等，因而只能同时到 达中点，选项C正确． 答案 C
二、相互作用力和平衡力的理解 例2若物体静置于水平面上,则() A.桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力,这两个力是一对平衡力 B.物体所受的重力和桌面对物体的支持力是一对作用力和反作用力 C.物体对桌面的压力就是物体的重力,这两个力是同一种性质的力 D.物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对相互平衡的力 解析要分析各力的关系,首先要对物体受力 及物体对桌面的作用力进行正确的分析,如图所示, F 因物体处于平衡状态,故FN与G是一对平衡力,故 选项A正确;因为作用力和反作用力分别作用在两 个物体上,且必为性质相同的力,这里的压力从性 质上讲是弹力,与重力是性质不同的力,故选项B、 C错误;由于支持力和压力是物体与桌面相互作用 F (挤压)而产生的,因此F和FN是一对作用力和反作 用力,故选项D错误 答案
二、相互作用力和平衡力的理解 例2 若物体静置于水平面上，则( ) A．桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力 B．物体所受的重力和桌面对物体的支持力是一对作用力和反作用力 C．物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种性质的力 D．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对相互平衡的力 解析 要分析各力的关系，首先要对物体受力 及物体对桌面的作用力进行正确的分析，如图所示， 因物体处于平衡状态，故FN与G是一对平衡力，故 选项A正确；因为作用力和反作用力分别作用在两 个物体上，且必为性质相同的力，这里的压力从性 质上讲是弹力，与重力是性质不同的力，故选项B、 C错误；由于支持力和压力是物体与桌面相互作用 (挤压)而产生的，因此FN和FN ′是一对作用力和反作 用力，故选项D错误． 答案 A