第3章 力与物体的相互作用

高中新教材物理课件必修 第一册第三章相互作用力
牛顿第三定律
汇报人：XX 20XX-01-23
目录
• 相互作用力与牛顿第三定律概述 • 相互作用力类型及其特点 • 牛顿第三定律在自然界中表现 • 相互作用力与牛顿第三定律应用 • 实验探究：验证牛顿第三定律 • 知识拓展：现代物理理论对相互作用力和牛顿第
正确性。
统一场论思想简介
在统一场论中，电磁相互作用、弱相互作用和强相互 作用都被视为同一种基本相互作用的不同表现形式。 这种基本相互作用被称为“超弦”或“M理论”等。
统一场论是一种试图将自然界中所有基本相互作用统 一起来的理论。目前尚未实现完全统一，但已经取得 了一些重要的进展。
统一场论的实现需要解决很多技术难题和理论问题， 如量子引力、暗物质、暗能量等。尽管目前尚未实现 完全统一，但统一场论仍然是物理学研究的重要方向 之一。
中。
CP破坏
弱相互作用中宇称不守恒和电荷 共轭不守恒的现象，与物质和反
物质的不对称性有关。
03
牛顿第三定律在自然界中表现
自然界中普遍存在性
牛顿第三定律指出，任何物体都会受到相等 且反向的反作用力，这是自然界普遍存在的 现象。
在日常生活中，比如走路、开车、拍球等动 作，都可以感受到牛顿第三定律的作用。
当两块磁铁靠近时，它们之间会产生相互作 用力。如果两块磁铁的北极和南极相对，它 们会相互吸引；如果两块磁铁的同名磁极相 对，它们会相互排斥。这种相互作用力可以 用牛顿第三定律来解释。
02
相互作用力类型及其特点
万有引力与重力
万有引力
任何两个物体之间都存在相互吸 引的力，这种力的大小与两个物 体的质量直接成比例，与它们之
三定律补充和发展

摩擦力为多大．
的相互作用的摩擦力为多大；
整体法与隔离法
• （1）第1块砖和第4块砖受到木
板的摩擦力各为多大；
整体法与隔离法
• （1）第1块砖和第4块砖受到木
板的摩擦力各为多大；
• 将4块砖看成一个整体，对整体
进行受力分析，如图所示．在 竖直方向，共受到三个力的作 用：竖直向下的重力4mg，两 个相等的竖直向上的摩擦力f， 由平衡条件可得：
衡状态。
• 平衡状态下的运动学特征： 1. 物体的速度v=0或v不变 2. 物体的加速度a=0 • 物体处于平衡状态的条件：
物体所受合力F合=0
平衡状态
判断：以下物体是否处于平衡状态? (1) 天花板下悬挂的静止的吊扇。 (2) 粗糙斜面上静止的木块。 (3) 光滑水平面上匀速直线滑动的冰块。 (4) 沿斜面匀速直线下滑的铁箱。 (5) 竖直上抛到最高点的篮球。 (6) 拿在手上铅球，松手的瞬间。
衡状态。
• 平衡状态下的运动学特征： 1. 物体的速度v=0或v不变 2. 物体的加速度a=0
平衡状态
• 物体处于静止或者匀速直线运动的状态叫做平
衡状态。
• 平衡状态下的运动学特征： 1. 物体的速度v=0或v不变 2. 物体的加速度a=0 • 物体处于平衡状态的条件：
平衡状态
• 物体处于静止或者匀速直线运动的状态叫做平
O
Fx x
力的正交分解法
• 力的正交分解：把一个已知力沿着两个互相垂
直的方向进行分解。
y F
q
• 正交分解的步骤：
• ①建立xOy直角坐标系
• ②分别向坐标轴做垂线 Fy • ③作出分力Fx、Fy
• ④利用三角函数求出Fx、O
Fy

教学建议
（1）要通过创设情景让学生认识力产生 的条件及力的方向。 （2） 注重等效替代（重心的概念、力 的合成与分解）、放大（微小形变的放 大）的物理思想的渗透。 （3）充分利用教材中的“说一说”、 “做一做”、“思考与讨论” （4）有意识地培养学生的探究能力
课时建议
• 第1单元 • • • 1、重力 基本相互作用 2、弹力 3、摩擦力 4、受力分析 1课时 1课时 2课时 1课时
（6）交流与合作：各组作出的图线不一样， 相互交流，分析原因表格设计：
1 F X X2 X1/2 2 3 4 5 6 7
第三节 摩擦力
新教材与旧教材的最大不同是将两种摩擦力 的顺序倒了过来，这种处理是从学生的认识 规律和实验---现象发生的先后顺序考虑。
关于静摩擦力的实验建议
• 静摩擦力的方向判断： 可以从演示实验和简单例子出发，让学生 逐步理解相对运动趋势的方向，发现静摩 擦力和相对运动趋势方向间的关系。
探究滑动摩擦力的实验建议
• 猜想:结合日常生活的经验猜 想与滑动摩擦有关的因素。 • 实验1： 如图所示，调节木 板水平，往砝码盘中加砝码， 直到用手推木块后，木块做 匀速运动，此时砝码和砝码 盘的总重等于木块受到的滑 动摩擦力大小。
（1）研究滑动摩擦力与物体间的压力的关系。 先在木块上加砝码，改变木块的总质量，再往砝 码盘中加砝码，直到用手推木块后，木块做匀速 运动。记录下砝码盘中加砝码的总质量；再重复 上述实验。最后求出砝码盘中砝码的总质量与木 块总质量的比值，看是否为定值。 （2）研究滑动摩擦力与物体间粗糙程度的关系。 保持木块的质量不变，在木板与木板之间分别放置 玻璃、橡胶等物体，以改变木块与接触物之间的 粗糙程度，再往砝码盘中加砝码，直到用手推木 块后，木块做匀速运动。记录下砝码盘中加砝码 的总质量。比较砝码盘的总质量与粗糙程度的关 系。

物体受力分析【学习目标】1．认识物体受力分析的一般顺序，会画物体受力图2．初步掌握物体受力分析的一般方法，加深对力的概念、常见三种力的认识 3．进行逻辑思维的训练，培养思维的条理性和周密性【学习重点】掌握受力分析的方法【学习难点】对物体进行准确的受力分析【学习流程】【自主先学】知识点1．力学中的三种力重力弹力摩擦力静摩擦力滑动摩擦力产生由于地球吸引相互接触挤压、有弹性形变接触面粗糙、有弹力、有相对运动趋势接触面粗糙、有弹力、有相对运动趋势方向竖直向下垂直接触面（切向）沿接触面（切向）、垂直弹力沿接触面（切向）、垂直弹力大小G=mg 弹簧：F=kx 根据力的平衡；……. f=μN备注重心确定例：拉力、压力、支持力大小、方向均可以突变一般μ〈1，与接触面材料、粗糙程度有关知识点2 受力分析1．概念把指定物体(或研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都分析出来，并画出物体______________的示意图的过程．2．顺序先分析，再分析，最后分析_____________．3．步骤【注意】1．首先应该确定研究对象，并把研究对象从周围的物体隔离出来。

2．要养成按一定步骤分析的习惯，以免漏分析某个力，一般应先分析重力，然后环绕物体一周，找出跟v v研究对象接触的物体，并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力，最后再分析其它的力。

3．每分析一个力，都应找出施力物体，以防止多分析出某些不存在的力。

4．只分析研究对象受到的力，不分析研究对象对其它物体所施加的力；只分析根据性质命名的力(如：重力、弹力、摩擦力)，不分析根据效果命名的力（拉力、压力、下滑力、动力、阻力等）5．分析物体受力时，若不能确定某力是否存在,可先对其做出存在或不存在的假设,然后根据假设判断该力对物体运动状态的影响. 【组内研学】1．分析下列物体的受力（1）沿粗糙水平面上向右运动的物体 （2）沿竖直墙面下滑的物体（3）静止在竖直墙面上的物体（4）沿光滑斜面上滑的物体（5）随水平传送带匀速运动的物体 （1） （2） （3） （6）随电梯匀速上升的人（4） （5） （6）2．分析光滑球的受力3．分析下列图中两物体的受力M 、m 均静止，两悬线均竖直F v ABA 静止 α ABC A 、B 一起匀速向右运动【反馈评学】1．如图所示，用力F 把铁块紧压在竖直墙面上不动，那么，当F 增大时（设铁块对墙的压力F N ，物体受墙的摩擦力为f ），下列说法正确的是 （ ） A ．F N 增大，f 不变 B ．F N 增大，f 增大 C ．F N 变小，f 不变 D ．关于F N 和f 的变化，以上说法都不正确 2．如图所示，A 、B 、C 三个物体叠放在桌面上，在A 的上面再加一个作用力F ，则C 物体受到竖直向下的作用力除了自身的重力之外还有（ ） A ．1个力 B ．2个力 C ．3个力 D ．4个力3．如图所示质量为m 的物体在沿斜面向上的力F 1作用下沿粗糙斜面匀速下滑,此过程中斜面仍静止,斜面质量为M, 则水平地面对斜面体（ ） A ．无摩擦力 B ．有水平向左的摩擦力 C ．支持力为 (M+m )g D ．支持力小于 (M+m)g 4．画出图中A 物体的受力图，A 处于静止状态。