重庆市XXXX 2019级物理科集体备课案编号: 22课题的预习;一、演示实验现在我们知道了作用力和反作用力的概念,那么它们之间的关系是什么呢?①用手拉弹簧秤A之前,两弹簧秤的示数均为零,说明两弹簧秤间无作用力;当用手拉弹簧秤A时,可以看到两个弹簧秤的指针移动.弹簧秤B的示数指出弹簧秤A对它的作用力F的大小,而弹簧秤A的示数指出弹簧秤B对它的反作用力F,的大小.可以看出,两个弹簧秤的示数是的;改变手拉弹簧的力,弹簧秤的示数也随着,但两个示数总.这说明作用力和反作用力大小总是,并且总是产生,同时,同时.②分析弹簧秤B受到A的拉力F方向和弹簧秤A受到B的拉力F方向,这说明作用力与反作用力方向,作用在同一条直线上.总结:(1)作用力和反作用力是发生在两个物体之间的一对力.(2)任一物体既是对另一物体的施力物,同时也是另一物作用的受力物.(3)相互作用的一对力中,任何一个力都可作为作用力或者反作用力.二、牛顿第三定律1.内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小 ,方向 ,作用在 直线上。
2.表达式:(作用力)F=- F ′(反作用力),式中的“一”号表示方向相反。
3.四个特征是:A .等值:大小总是相等的;B .反向:方向总是相反的;C .共线:总是在同一直线上;D .同性:力的性质总是相同的。
三、平衡力与作用力和反作用力的关系(小组讨论完成)一对平衡力 一对作用力与反作用力 不同之点相同点 1、 新课的知识形成推进过程;主题一:牛顿第三定律例1:如图所示,甲、乙两人在冰面上“拔河”。
两人中间位置处有一分界线,约定先使对方过分界线者为赢者。
若绳子质量不计,冰面可看成光滑,则下列说法正确的是( )A .甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B .甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C .若甲的质量比乙大,则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D .若乙收绳的速度比甲快,则乙能赢得“拔河”比赛的胜利解析:根据牛顿第三定律可知甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反作用力,选项A 错;因为甲和乙的力作用在同一个物体上,故选项B 错。
设绳的张力为F ,根据牛顿第二定律a =F m知,若m 甲>m 乙,则a 甲<a 乙,由x =12at 2推知,甲的位移较小,乙先过界,C 正确。
“拔河”比赛的输赢只与甲、乙的质量有关,与收绳速度无关,选项D 错误。
要的提炼:(1)定律中的“总是”说明对于任何物体,在任何情况下牛顿第三定律都是成立的。
(2)作用力与反作用力虽然等大反向,但因所作用的物体不同,所产生的效果(运动效果或形变效果)往往不同。
(3)作用与反作用力只能是一对物体间的相互作用力,不能牵扯有第三个物体。
主题二:物体的受力分析典型例题:如图所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竹竿,当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时,竿对“底人”的压力大小为()A.(M+m)gB.(M+m)g-maC.(M+m)g+maD.(M-m)g解析:对竿上的人分析:受重力mg、摩擦力F f,有mg-F f=ma得F f=m(g-a)。
竿对人有摩擦力,人对竿也有反作用力——摩擦力,且大小相等,方向相反,对竿分析:受重力Mg、竿上的人对竿向下的摩擦力F f′、顶竿的人对竿的支持力F N,有Mg+F f′=F N,又因为竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力是一对作用力与反作用力,由牛顿第三定律,得到F N′=Mg+F f′=(M+m)g-ma。
B项正确。
要点提炼:由于题中没有给出地面对“底人”的支持力情况,所以不能以“底人”为研究对象,这时必须转换研究对象,先以竿上的人为研究对象,再以杆为研究对象,通过牛顿第三定律建立竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力等大的关系进行求解。
2、精典示例分析例题1:沼泽地的下面蕴藏着丰富的泥炭,泥炭是沼泽地积累的植物残体,它的纤维状和海绵状的物理结构导致人在其上面行走时容易下陷(设在下陷过程中,泥炭对人的阻力不计)。
如果整个下陷的过程是先加速再减速最后匀速运动,那么,下列说法中正确的是() A.在加速向下运动时,人对沼泽地的压力大于沼泽地对人的支持力B.在减速向下运动时,人对沼泽地的压力小于沼泽地对人的支持力C.在整个运动过程中,人对沼泽地的压力是先大于后等于沼泽地对人的支持力D.在整个运动过程中,人对沼泽地的压力大小总是等于沼泽地对人的支持力例题2:如图所示,质量为M=60 kg的人站在水平地面上,用定滑轮装置将质量为m=40 kg的重物送入井中。
当重物为2 m/s2的加速度加速下落时,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)()A.200 N B.280 N C.320 N D.920 N3、课堂练习与评价检测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2.在足球比赛中,前锋队员一记势大力沉的射门,足球应声入网。
在射门瞬间,比较力的大小,正确的说法是( )A .脚对球的力大于球对脚的力B .脚对球的力等于球对脚的力C .脚对球的力小于球对脚的力D .脚对球的力等于足球受到的重力3.人站在地面上,先将两腿弯曲,再用力蹬地,就能跳离地面,人能跳起离开地面的原因是( )A .人对地球的作用力大于地球对人的引力B .地面对人的作用力大于人对地面的作用力C .地面对人的作用力大于地球对人的引力D .人除受地面的弹力外,还受到一个向上的力4.“掰手腕”是中学生课余非常喜爱的一项游戏。
如右图,甲、乙两同学正在进行“掰手腕”游戏,关于他们的手之间的力,下列说法正确的是( )A .甲掰赢了乙,是因为甲手对乙手的作用力大于乙手对甲手的作用力B .只有当甲乙僵持不分胜负时,甲手对乙手的作用力才等于乙手对甲手的作用力C .甲、乙比赛对抗时,无法比较甲手对乙手的作用力和乙手对甲手的作用力的大小关系D .无论谁胜谁负,甲手对乙手的作用力大小等于乙手对甲手的作用力大小5.如图所示,是利用传感器记录的两个物体间的作用力和反作用力的变化图线,根据图线可以得出的结论是( )A .作用力大时,反作用力小B .作用力和反作用力的方向总是相反的C .作用力和反作用力是作用在同一个物体上的D .相互作用的两个物体一定都处于静止状态6.在日常生活中,小巧美观的冰箱贴使用广泛。
一磁性冰箱贴贴在冰箱的竖直表面上静止不动时,它受到的磁力( )A .小于受到的弹力B .大于受到的弹力C .和受到的弹力是一对作用力与反作用力D .和受到的弹力是一对平衡力7.物体静止在一固定在水平地面上的斜面上,下列说法正确的是( )A .物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力B .物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力C .物体所受重力和斜面对物体的支持力是一对作用力和反作用力D .物体所受重力可以分解为沿斜面的力和对斜面的压力8.引体向上是同学们经常做的一项健身运动。
该运动的规范动作是:两手正握单杠,由悬垂开始,上拉时,下颚须超过单杠面。
下放时,两臂放直,不能曲臂(如图7所示),这样上拉下放,重复动作,达到锻炼臂力和腹肌的目的。
关于做引体向上动作时人的受力,以下判断正确的是( )A .上拉过程中,人受到两个力的作用t /F /B .上拉过程中,单杠对人的作用力大于人对单杠的作用力C .下放过程中,单杠对人的作用力小于人对单杠的作用力D .下放过程中,人只受到一个力的作用9.一只小猫跳起来抓住悬挂在天花板上的竖直木杆,如图所示,在这一瞬间悬绳断了,设木杆足够长,由于小猫继续上爬,所以小猫离地面高度不变,求此时木杆下降的加速度(设小猫质量为m ,木杆的质量为M ).10.一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱与杆的质量为M ,环的质量为m ,如图7所示.已知环沿杆匀加速下滑时,环与杆间的摩擦力大小为F f ,则此时箱子对地面的压力大小为多少? 答案:1.D2.B3.C4.D5.B6.D7.B8.A9.解析:先对猫进行分析,由于猫相对地面高度不变,即猫处于平衡状态,而猫受重力G 1=mg 和木杆对猫向上的摩擦力F f 的作用,如图所示,故G 1与F f 二力平衡,即F f =G 1=mg再对木杆进行受力分析:木杆受重力G 2=Mg 作用,由于木杆对猫有向上的摩擦力F f ,由牛顿第三定律可知,猫对杆有向下的摩擦力F f ',且F f '=F f由牛顿第二定律,杆的加速度为a =F f ′+G 2M由①②③式可得a =M +m Mg 即杆下降的加速度为M +m Mg ,方向向下. 10.解析:环在竖直方向上受力情况如图甲所示,受重力及箱内的杆给它的竖直向上的摩擦力F f ,根据牛顿第三定律,环应给杆一个竖直向下的摩擦力F f ',故箱子竖直方向上受力如图乙所示,受重力Mg 、地面对它的支持力F N 及环给它的摩擦力F f ′,由于箱子处于平衡状态,可得F N =F f '+Mg =F f +Mg .根据牛顿第三定律,箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力,即F N ′=F N =F f +Mg .4、作业布置同步解析97页1—8题。