第八章第四节同一直线上二力的合成（课件）2024-2025学年人教版（2024）物理八年级下册

第八章 运动和力 八下物理 RJ 第4节 同一直线上二力的合成 2.会计算同一直线上两个力合力的大小，并会判断方向。 1.说出什么是合力，举例说明二力的合成。 学习目标 课堂导入 视频 课堂导入 实例：一台拖拉机能把汽车从泥泞中拉出来，但用人推，要多个人共同努力才行。 思考：你认为能用一个力代替几个力同时作用的效果吗? 1.合力：如果一个力单独作用的效果与几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力(resultant force)。 新知探究 知识点1 力的合成 2.力的合成：在物理学中，求几个力合力的过程叫作力的合成(composition of forces )。 一、力的合成 F是F1和F2的合力 想想议议 如图所示，在搬运货物的时候，两个人同时对车施加沿水平方向的拉力F1和推力F2。此时，怎样计算拉力F1和推力F2的合力大小呢?又该怎样确定合力的方向呢? 新知探究 知识点1 力的合成 演示 研究同一直线上二力的合成 新知探究 知识点2 同一直线上二力的合成 实验器材 橡皮条1根、细绳、弹簧测力计1个、刻度尺等。 实验过程 1.如图所示，将橡皮筋一 端固定，另一端与小圆环相连。 把两个弹簧测力计分别通过细绳与小圆环相连后，沿水平方向向右拉橡皮筋，将小圆环拉至O点，标记下此时小圆环的位置，并记录两个弹簧测力计的示数F1、F2。 新知探究 知识点2 同一直线上二力的合成 2.只用一个弹簧测力计拉橡皮筋，将小圆环再次拉到O点，记下弹簧测力计的示数F合。 改变拉力F1、F2的大小，多做几次实验。将F合与F1、F2的示数进行比较，并分析F合与F1、F2方向的关系。 视频 次数 F1/N F2/N F合/N 1 2 F1、F2方向相同时 合力大小：F合＝F1＋F2； 合力方向：与F1 、F2方向相同。 3 2 5 3.如图所示，用两个弹簧测力计沿相反的方向水平拉橡皮筋，标记下此时小圆环的位置O´，并记下两个弹簧测力计的示数F1´、F2´。 新知探究 知识点2 同一直线上二力的合成 改变拉力F1´、F2´的大小，多做几次实验。将F合´与F1´、F2´的示数进行比较，并分析F合´与F1´、F2´方向的关系。 4.再用一个弹簧测力计将小圆环拉到O´点，记下弹簧测力计的示数F合´。 新知探究 知识点2 同一直线上二力的合成 视频 次数 F1/N F2/N F合/N 1 2 F1、F2方向相反时 实验结论 合力大小：F合＝F1－F2； 合力方向：与F1方向相同。 1.方向相同时： 合力大小：F合＝F1＋F2 （两力之和） ； 合力方向：与F1 、F2方向相同。 2.方向相反时： 合力大小：F合＝|F1－F2|（两力之差）； 合力方向：与较大力的方向相同。 5 2 3 新知探究 知识点3 力的合成应用 如图所示，在搬运货物的时候，两个人同时对车施加水平向右的拉力F1=200N和推力F2=300N。此时，拉力F1和推力F2的合力是多大? 合力的方向呢? 解析：合力大小为F合＝F1＋F2＝200N＋300N＝500N； 合力方向为与F1 、F2方向相同水平向右。 平直轨道上的列车 新知探究 知识点3 力的合成应用 二力平衡，合力 F合＝0。 F阻 F牵 则列车做匀速直线运动。 若F牵＝ F阻， 二力不平衡，合力 F合≠ 0，方向与前进方向相反。 平直轨道上的列车 F阻 F牵 若F牵＜ F阻， 则列车将逐渐慢下来。 例1、某同学练习排球垫球时，排球离开胳膊后竖直上升，到达最高点后竖直下落。已知排球所受的重力约为2.7 N，排球所受的空气阻力与速度的大小有关，方向与运动方向相反。若排球在竖直上升过程的某时刻所受空气阻力的大小约为0.5 N，试计算排球此时所受合力的大小，并说明合力的方向。若在竖直下落过程的某时刻所受空气阻力的大小也约为0.5 N，则此时所受合力的大小和方向又是怎样的? 典型例题 典型例题 解： G F阻 G F阻 排球竖直上升时，受到的重力和空气阻力方向均竖直向下(图甲)，这两个力的方向相同。 F合＝G＋F阻＝2.7N＋0.5 N＝3.2N， 甲 乙 排球竖直下落时，受到的重力竖直向下，空气阻力竖直向上(图乙)，这两个力的方向相反。 方向竖直向下。 v v F合´＝G－F阻＝2.7N－0.5 N＝2.2N， 方向竖直向下。 情况 F1＝5 N F2＝3 N F合的大小 F合的方向 1 2 3 4 练习巩固 练习1. 一个力F1的大小为5 N，另一个力F2的大小为3 N，它们都沿东西方向，向东还是向西并不确定。它们的合力F的大小和方向有哪几种可能? 请列举各种可能情况，并说出每种情况下合力的大小和方向。 解析：一共有四种情况 向东 向东 F合＝8 N 向东 向西 向西 向西 F合＝8 N 向东 向西 F合＝2 N 向东 向西 向东 向西 F合＝2 N 同向相加，反向相减 例2、一个人用250 N的力竖直向上提起一个重200 N的水桶，水桶受到的合力大小为_____N。 典型例题 G＝200 N F＝250 N 解析：二力方向相反时，合力大小为F合＝|F1－F2|，方向与较大力的方向相同。 答案：F合＝F－G ＝250 N－200 N ＝50 N 50 同一直线上 二力的合成 合力 课堂小结 一个力单独作用的效果与几个力共同作用的效果相同 物理学中，求几个力合力的过程 合力的计算 同一直线，方向相同： F合＝F1＋F2 同一直线，方向相反： F合＝|F1－F2| 力的合成 1.同学们学了“同一直线上二力的合成”后开展讨论，下面说法中正确的是（ ） A.同一直线上两个力的合力可能小于其中任何一个力 B.同一直线上两个力的合力一定大于其中任何一个力 C.同一直线上两个力的合力一定小于其中任何一个力 D.同一直线上两个力的合力一定不为零 随堂练习 解析：同一直线上的两个力，若方向相同，则F合＝F1＋F2；若方向相反，则F合＝|F1－F2|。 A 2．同一直线上的两个力作用在一个物体上，其中一个力大小是60 N，合力大小是100 N，则另一个力的大小（ 　） A．一定等于40 N B．一定小于40 N C．可能等于160 N D．一定大于160 N 随堂练习 解析： 这两个力可能方向相同，也可能方向相反。 当它们方向相同时，这个力的大小应为F2＝F合－F1＝40 N；当它们方向相反时，这个力应为F2＝F合＋F1＝160 N。 故，答案是C。 C 随堂练习 3.重力为25 N的书包放在桌面上，用20 N竖直向上的力提书包，此时书包受到的合力为（　 ） A．20 N B．5 N C．0 N D．45 N 此时书包还受到桌面对它的支持力，书包处于平衡状态，所以它受到的合力为0 N。 C G＝25 N F拉＝20 N F支＝5 N 随堂练习 4.不同型号的帆船配有不同数量的船帆，对动力需求越大的帆船需要越多的船帆(如图)。请解释为什么动力需求越大的帆船需要的船帆越多。 解析：风力一定时，每个船帆提供的动力一定，船帆提供的动力方向相同时，船帆越多，它们的合力也就越大。这样就可以提供更大的动力 $$