第七章 第二节 力的合成-【教材解读】2024春八年级下册物理（沪科版)

物理　八年级　下册 １４　 ∗第二节　力的合成 等效替代法 如果一个力产生的作用 效果与两个(几个)力共同作 用而 产 生 的 效 果 相 同,就 可 以把这两个(几个)力等效为 那一 个 力,这 里 采 用 了 等 效 替代法. 力的 作 用 效 果 有 两 个: 一是 使 物 体 发 生 形 变;二 是 使物体的运动状态发生改变 (速度大小或方向改变). 区分合力和力的合成 合力指的是与几个力共 同作 用 效 果 相 同 的 一 个 力, 是一个名词. 力的合成是求几个力的 合力 的 一 个 过 程,二 者 之 间 有本质的区别. 知识点一　合力与分力 １．现象探究:一个力和几个力的作用效果 现象 分析 结论 甲　　　乙 甲图中一桶水在两个力 的作用下被提起,乙图中 这桶水在一个力的作用 下被提起 两个小孩的拉力与 一个大人的拉力对 水 桶 的 作 用 效 果 相同 甲　 　　乙 甲图中两只蚂蚁才能挪动 一片树叶,乙图中一只甲壳 虫就能挪动这片树叶 一只甲壳虫的力和 两只蚂蚁的力对树 叶的作用效果相同 ２．合力与分力:如果一个力产生的作用效果跟几个力共 同作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合 力,组成合力的每一个力叫分力. 合力与分力的理解 (１)同时性:几个分力必须是同时作用在同一个 物体上. (２)非共存性:对物体进行受力分析时,考虑了合 力,就不能再考虑分力,考虑了分力,就不能再考虑合力. (３)等效性:合力并不是分力的总和,而应从力的 作用效果来判断,运用等效替代的思想,它可以替代 那几个分力,即合力的实质为分力的“等效力”. 【例１】下列关于合力与分力的说法正确的是 (　　) A．作用在同一物体上的几个分力的方向一定相同 B．作用在同一物体上的几个分力的方向一定不相同 C．只有两个力作用在同一物体上时,才存在合力 D．合力的作用效果与几个分力的作用效果一定相同 思路分析 在实际生活中我们可以发现,有时一个力的 作用效果可以和两个或多个力共同作用的效果相同, 第七章　力与运动 １５　 这几个分力的方向,有可能相同,有可能相反,也有可 能不在同一条直线上,但这几个分力必须是同时作用 在同一物体上,合力的作用效果与几个分力的共同作用 效果一定相同,所以A、B、C说法错误,D说法正确. 答案 D 知识点二　同一直线上二力的合成 【实验器材】 支架、橡皮筋、绳子、若干相同的钩码(每只钩码的重力 为１N)、定滑轮等. 【实验步骤】 (１)如图甲所示,将一根橡皮筋一端固定在支架上,橡皮 筋原长为AE,将两组钩码挂在绳子下,绳子另一端与 橡皮筋自由端连接,橡皮筋在同方向力F１、F２ 的作用 下伸长到AE′,记录此时F１、F２ 的大小和方向. (２)如图乙所示,将两组钩码挂在绳子下,橡皮筋在两个 方向相反的力 F１、F２ 作用下伸长到 AE′,记录此时 F１、F２ 的大小和方向. (３)如图丙所示,将一组钩码挂在绳子下,用力F 作用 在橡皮筋上,橡皮筋同样伸长到AE′,记录此时F 的大 小和方向. 【实验数据与分析】 (１)同一直线上同方向二力的合成:比较甲、丙两次实验 的情况(F１、F２ 和F 之间的大小与方向的关系). 项目 F１/N F２/N F/N 大小 ２ １ ３ 方向 向右 向右 向右 分析:F１、F２ 同向,F 产生的作用效果与F１、F２ 共同作 用产生的效果相同时,F＝F１＋F２. 实验中使用的橡皮筋和 钩码,有 没 有 其 他 的 物 品 可 以替代? 可以用弹簧和弹簧测力 计来 替 代,操 作 方 法 如 下 图 所示. 等效替代法的实验举例 (１)探 究 平 面 镜 成 像 的 规律:① 利 用 一 个 蜡 烛 替 代 另一 个 相 同 蜡 烛 的 像;② 用 玻璃板替代平面镜. 物理　八年级　下册 １６　 　　(２)同 一 直 线 上 二 力 的 合成 实 验:保 证 第 三 个 力 的 作用效果与前两个力的共同 作用 效 果 相 同,然 后 对 比 第 三个 力 的 大 小、方 向 与 前 两 个力 之 间 的 关 系,最 终 得 到 相应的规律. 合力和分力的大小关系 合力不一定大于每一个 分力,两 个 力 的 合 力 可 以 比 任何 一 个 分 力 大,也 可 以 比 任何一个分力小.当两个力 同向 时,合 力 一 定 大 于 任 何 一个分力;反向时,合力可能 大于、小 于 或 等 于 较 小 的 那 一个分力. (２)同一直线上反方向二力的合成:比较乙、丙两次实验 的情况(F１、F２ 和F 之间的大小与方向的关系). 项目 F１/N F２/N F/N 大小 ４ １ ３ 方向 向右 向左 向右 分析:F１、F２ 反向,F 产生的作用效果与F１、F２ 共同作 用产生的效果相同时,F＝F