作用力与反作用力 学案(粤教版必修1)
逍遥右脑 2014-01-19 09:37
3.6 作用力与反作用力 学案(粤教版必修1)
1.作用力与反作用力:一个物体对另一个物体有作用力时,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力称为________与__________.
2.一对平衡力:作用在同一个物体上的两个力,大小______、方向________,作用在__________上,这样的一对力称为平衡力.
3.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______、方向______、作用在__________上.
4.作用力与反作用力分别作用在两个__________的物体上,它们同时______、同时______,是同种______的力.
5.受力分析
(1)一个物体的运动状态是否改变,可以用加速度描述,加速度的大小是由物体所受各个力的______决定的.
(2)若要求解物体的加速度,必须先对物体进行__________.
(3)①任何物体都受______,方向__________.
②若两个相互接触的物体相互挤压,就会产生______,其方向与接触面______.
③当接触面粗糙且发生相对运动或具有相对运动的趋势时,接触面处就会产生____________或__________.其方向与接触面______.
思考 当物体在两个平衡力的作用下静止时,若去掉其中一个力,另一个力也随之消失吗?若是一对相互作用力呢?
一、作用力与反作用力
[问题情境]
①用手拉弹簧,弹簧受到手的拉力,弹簧发生形变.手也因受到弹簧力的作用而产生改变.
②平静的湖面上停着两只小船.一只船上的人用船桨用力去推另一只小船,结果两只小船同时从静止开始向相反的方向运动.
③让学生坐在椅子上,用力推桌子,让他们体会有何感觉.
分析以上的物理情境,回答下面的问题:
1.以上情况中,施力物体和受力物体各是什么?
2.以上事例中,各力的作用方向有何关系?作用点位置有何特点?各是什么性质的力?
3.各事例中,力的先后顺序有何特点?
4.各事例中所涉及的两个力的作用效果能否抵消?
[要点提炼]
1.力是物体对物体的作用.只要谈到力就一定存在施力物体和受力物体.
2.两物体之间的作用总是______的.一个物体对另一个物体施加了力,后一物体一定同时对前一个物体也施加了力.物体间相互作用的这一对力,通常叫做作用力和反作用力.作用力和反作用力总是互相________、同时________、性质________.我们可以把其中任何一个力叫做作用力,另一个叫做反作用力.它们分别作用在两个______的物体上.
二、牛顿第三定律
[要点提炼]
1.表达式:F=-F′(负号表示方向相反)
2.对作用力和反作用力的理解(三个特征、四种性质)
三个特征:
(1)等值,即______总是相等的.
(2)反向,即______总是相反的.
(3)共线,即二者总是在同一条直线上.
四种性质:
(4)异体性:即作用力和反作用力是分别作用在____________的两个不同的物体上.
(5)同时性:即作用力和反作用力同时______,同时______,同时______.
(6)相互性:即作用力和反作用力总是______的、成对出现的.
(7)同性性,即二者性质总是______的.
3.作用效果
作用力和反作用力分别作用在两个物体上,其作用效果分别体现在各自的受力物体上,所以作用力和反作用力产生的效果__________.
三、作用力、反作用力与平衡力的区别
[要点提炼]
1.平衡力
(1)定义:一个物体在两个力的作用下而处于平衡,那么我们就把这两个力叫做一对平衡力.
(2)特点
①一对平衡力的效果是使物体处于平衡状态.②一对平衡力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上.
2.一对作用力与反作用力和一对平衡力的区别与联系
一对平衡力一对作用力与反作用力
不
同
点两个力作用在同一物体上两个力作用在相互作用的__________上
两个力性质不一定相同两个力______一定相同
一个力的产生、变化、消失不一定影响另一个力两个力同时产生、同时变化、同时消失
两个力共同作用,效果是使物体处于平衡状态且所受合力为零两个力各有各的________,故对其中任一物体不能说是合力
相同
点大小相等、方向相反、作用在同一条直线上
例1 下列叙述中正确的是( )
A.作用力与反作用力一定是同种性质的力
B.作用力与反作用力总是同时产生,同时消失的
C.作用力与反作用力有时可以是平衡力
D.作用力与反作用力方向一定是相同的
听课记录
变式训练1 对于牛顿第三定律的理解,下列说法中正确的是( )
A.当作用力产生后,再产生反作用力;当作用力消失后,反作用力才慢慢消失
B.弹力和摩擦力都有反作用力,而重力无反作用力
C.甲物体对乙物体的作用力是弹力,乙物体对甲物体的反作用力可以是摩擦力
D.作用力和反作用力,这两个力在任何情况下都不会平衡
例2 一物体受绳拉力的作用,由静止开始前进,先做加速运动,然后改为匀速运动,再改为减速运动,下列说法正确的是( )
A.加速前进时,绳拉物体的力大于物体拉绳的力
B.减速前进时,绳拉物体的力小于物体拉绳的力
C.只有匀速前进时,绳拉物体的力才与物体拉绳的力大小相等
D.不管物体如何前进,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等
听课记录
变式训练2 以卵击石,鸡蛋“粉身碎骨”,而石头“安然无恙”.对于这一过程的描述,下列说法正确的是( )
A.在以卵击石的过程中,鸡蛋“粉身碎骨”说明石头对鸡蛋的作用力大,所以鸡蛋碎了
B.在以卵击石的过程中,石头“安然无恙”说明鸡蛋对石头的力小,所以石头无恙
C.在以卵击石的过程中,石头对鸡蛋的作用力与鸡蛋对石头的作用力,二者大小相等
D.以卵击石的过程中,石头无恙而鸡蛋“粉身碎骨”是因为蛋壳能承受的力远小于石头所能承受的力
图1
例3 如图1所示,P、Q叠放在一起,静止在水平面上,在下列各对力中,属于作用力和反作用力的有( )
A.P所受的重力和Q对P的支持力
B.P所受的重力和P对Q的压力
C.P对Q的压力和Q对P的支持力
D.Q对桌面的压力和桌面对Q的支持力
图2
变式训练3 如图2所示,两个小球A和B,中间用弹簧连接,并用细绳悬挂于天花板上,下面四对力中属于平衡力的是( )
A.绳对A的拉力和弹簧对A的拉力
B.弹簧对A的拉力和弹簧对B的拉力
C.弹簧对B的拉力和B对弹簧的拉力
D.B的重力和弹簧对B的拉力
【即学即练】
1.下列关于作用力和反作用力的说法中正确的是( )
A.先有作用力,后有反作用力
B.只有物体处于静止状态时,物体间才存在作用力和反作用力
C.只有物体接触时,物体间才存在作用力和反作用力
D.两物体间的作用力和反作用力一定是同性质的力
2.跳高运动员从地面上起跳的瞬间,下列说法中正确的是( )
A.运动员对地面的压力大于运动员受到的重力
B.地面对运动员的支持力大于运动员受到的重力
C.地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力
D.运动员对地面的压力大小等于运动员受到的重力
3.在拔河比赛中,下列各因素对获胜有利的是( )
A.对绳的拉力大于对方
B.对地面的最大静摩擦力大于对方
C.手对绳的握力大于对方
D.质量大于对方
4.粗糙的水平地面上有一只木箱,现用一水平力拉木箱匀速前进,则( )
A.拉力与地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力
B.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力
C.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力
D.木箱对地面的压力与木箱受到的重力是一对平衡力
5.关于反作用力在日常生活和生产技术中应用的例子,下列说法中错误的是( )
A.运动员在跳高时总是要用力蹬地面,他才能向上弹起
B.大炮发射炮弹时,炮身会向后倒退
C.农田灌溉用的自动喷水器,当水从弯管的喷嘴里喷射出来时,弯管会自动旋转
D.软体动物乌贼在水中经过体侧的孔将水吸入鳃腔,然后用力把水挤出体外,乌贼就会向相反方向游去
参考答案
课前自主学习
1.作用力 反作用力
2.相等 相反 同一条直线
3.相等 相反 同一条直线
4.相互作用 产生 消失 性质
5.(1)合力 (2)受力分析 (3)①重力 竖直向下 ②弹力 垂直 ③滑动摩擦力 静摩擦力 平行
思考 不随之消失 是一对相互作用力时另一个力立即消失.
核心知识探究
一、
[问题情境]
1.对弹簧来说,手是施力物体,弹簧是受力物体;对手而言,弹簧是施力物体,手是受力物体.两船事例中,每个小船都可以是施力物体,又是受力物体,这取决于研究对象的选择.同样,学生推桌子时,桌子和学生既可以是施力物体,也可以是受力物体.
2.手对弹簧的作用力与弹簧对手的作用力,方向相反,彼此作为对方的作用点.弹簧对手的作用力与手对弹簧的作用力都是由形变引起的,都是弹力.下两例与之相类似.
3.以上事例,力总是同时出现、同时消失,无先后顺序.
4.作用效果不能抵消.
[要点提炼]
2.相互 依存 存在 相同 不同
二、
[要点提炼]
2.(1)大小 (2)方向 (4)彼此相互作用
(5)产生 变化 消失 (6)相互 (7)相同
3.不能抵消
三、
[要点提炼]
2.两个物体 性质 作用效果
解题方法探究
例1 AB [根据作用力与反作用力的同性质和同时性可知,作用力与反作用力的性质一定相同,且同时产生,同时消失,A、B正确.作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在两个物体上,故它们不可能是平衡力,C、D错误.]
变式训练1 D [根据牛顿第三定律知,两个物体之间的相互作用力,大小相等,方向相反,性质相同,同时产生,同时消失,故可判定A、B、C错误,D正确.]
例2 D [作用力、反作用力总是大小相等、方向相反,并作用在同一条直线上,与相互作用的物体所处的状态没有关系.]
变式训练2 CD [以卵击石的过程中,鸡蛋对石头的力与石头对鸡蛋的力是作用力和反作用力.由牛顿第三定律知,这两个力总是大小相等.鸡蛋之所以“粉身碎骨”是因为蛋壳的承受力小于石头对它的作用力.]
例3 CD [P所受的重力的施力物体是地球,Q对P的支持力的施力物体是Q,它们是一对平衡力;P对Q压力的施力物体是P,受力物体是Q,P所受的重力和P对Q的压力大小相等、方向相同,但不是同一个力;P对Q的压力的施力物体是P,受力物体是Q,而Q对P的支持力的受力物体是P,施力物体是Q,它们是一对相互作用力;Q对桌面的压力的施力物体是Q,受力物体是桌面,而桌面对Q的支持力的受力物体是Q,施力物体是桌面,它们是一对相互作用力,综上所述,正确的选项是C、D.]
变式训练3 D
[对A、B受力分析如图所示,平衡力是作用在同一物体上的一对力,它们等大、反向、共线.A球受三个力作用处于静止状态,所以绳对A的拉力F和弹簧对A的拉力F1不是一对平衡力.弹簧对A的拉力F1和弹簧对B的拉力F1′作用在两个物体上,也不是一对平衡力,弹簧对B的拉力和B对弹簧的拉力是一对相互作用力.]
即学即练
1.D [作用力和反作用力的特点是“同时产生、同时消失,是同种性质的力;大小相等、作用在两个不同的物体上”.]
2.AB [跳高运动员从地面上起跳的瞬间产生向上的加速度,对运动员受力分析,支持力大于运动员受到的重力;压力和支持力是作用力和反作用力,大小相等.]
3.B [在拔河比赛中,双方对绳的拉力相等,对获胜有利的是对地面的最大静摩擦力大于对方.]
4.C [拉力与地面对木箱的摩擦力是一对平衡力,木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力.]
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