7.5 同一直线上二力的合成（教学课件）物理北师大版（北京）2024八年级全一册

第七章 物体间的相互作用 第五节 同一直线上二力的合成 2025 八年级上册（北师大（北京）2024） 目录 壹 学习目标 肆 课堂练习 贰 课堂引入 叁 探究新知 陆 课后作业 伍 课堂总结 学习目标 1.了解合力的概念，知道合力是从力的作用来定理的。（物理观念） 2. 通过实验探究，知道在同一直线上同方向和反方向上例的合成情况。（科学探究） 课堂引入 本节课我们一起来探索同一条直线上两个力的合成问题。 第5节 同一条直线上二力的合成 两个小朋友移动箱子 一个大人移动箱子 两头驴拉板车 一匹马拉板车 两个力的作用效果 一个力的作用效果 知识点1 合力 1. 现象探究: 一个力和几个力的作用效果 探究新知 知识点1 合力 两个小朋友提起一个水桶 一个大人提起一个水桶 两个小朋友产生的效果跟一个大人产生的效果相同 探究新知 知识点1 合力 拖拉机拉小汽车 多人推小汽车 拖拉机对小车的作用效果跟多人对小车的作用效果相同 2.合力与分力 （1）合力：如果一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力。即F是F1和F2两个力的合力。 （2）分力：假如几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同，这几个就叫做那个力的分力。即F1和F2是F的两个分力。 探究新知 知识点1 合力 探究新知 知识点1 合力 一个和尚挑水 两个和尚抬水 思考：一个和尚挑水和两个和尚抬水，他们力的作用效果是否相同？ 我们就将一个和尚对水桶施加的力称为两个和尚抬水施加的两个力的合力； 两个和尚抬水施加的力，叫做一个和尚挑水的两个分力。 相同 探究新知 知识点1 合力 科学思维——等效替代法 等效替代法的前提是等效，利用合力代替所有分力，需要合力和分力作用在物体上的效果相同，这种方法叫做等效替代法。 探究新知 知识点1 合力 对合力和分力的三点理解 (1)同体性:几个力必须是同时作用在一个物体上。 (2)非重复性:合力并不是物体受到的又一个力。对物体进行受力分析时，考虑了合力，就不能再考虑几个分力，考虑了几个分力，就不能再考虑合力。 (3)等效性:合力并不是几个分力的总和，而应从力的作用效果来判断，运用等效替代原则，即给力的实质为分力的“等效力”它的作用效果可以代替那几个分力的共同作用效果。 探究新知 知识点1 合力 【典例1】有关合力的说法错误的说法是（　　） A．合力和分力不一定是真实存在的 B．合力的作用效果和分力的共同作用效果是一样的 C．考虑合力时就不考虑分力了 D．合力不可能为零 D 解析：合力和分力的关系，可以简述概括为合力的替代品，或合力是分力的替代品。如果几个分力的作用效果相互抵消，则合力为零。故选D 探究新知 知识点1 合力 【典例2】在如图所示的情景中，两个小孩能提起一桶水，一个大人同样能提起这桶水。这现象表明小孩提起水桶的 个力，与大人提起同一桶水一个力的作用效果 （填“相同”或“不同”）。 【详解】[1][2]在如图所示的情景中，两个小孩能提起一桶水，一个大人也能提起同样的一桶水。说明两个小孩提起水桶的两个力，大人提起水桶的一个力，它们的作用效果相同。 两 相同 知识点2 同一直线上二力的合成 探究新知 知识点2 同一直线上二力的合成 如下图甲所示，当两个人同时对箱子产生同向的拉力F1和推力F2。他们对箱子的合力怎么计算呢？ 如上图乙所示，当两个人同时对箱子产生相反方向的拉力F1和F2时，他们对箱子的合力又因该怎么计算呢？ F1 F2 F2 F1 下面我们一起来探究同一直线上二力的合成规律。 探究新知 知识点2 同一直线上二力的合成 1. 实验探究：同一直线上二力的合成 【实验器材】 橡皮筋、细线、小滑轮两个、钩码八个（每个质量均为50g） 【设计实验与制定计划】 实验中，要使用橡皮筋和钩码，通过橡皮筋在力的作用下伸长的长度来反映力的作用效果，利用钩码提供对橡皮筋的拉力。在记录数据的整个过程中，保证各个力在同一直线上，并一定要把橡皮筋拉到同样的长度，这样力F才是F1和F2（或F3和F4）的合力。 探究新知 知识点2 同一直线上二力的合成 1. 实验探究：同一直线上二力的合成 【实验过程】 ①如图甲所示，取一根橡皮筋，将其左端固定，其右端自然伸长至 E点另一端系上细线分别绕过小滑轮，挂上钩码，让橡皮筋伸长到 E’，记录E和(力的大小与钩码的重力相等)的大小和方向。 ②如图乙所示，将F1、F2撤去，只有力F作用在橡皮筋上，让橡皮筋同样伸长到 E’，记录F的大小和方向，进行比较。 探究新知 知识点2 同一直线上二力的合成 ③如图丙所示，用方向相反的两个力拉橡皮筋，让橡皮筋同样伸长到 E’，记录F 的大小和方向。 ④重复①②③步骤，将橡皮筋伸长到 E"点日，分别记录F1、F2(或F3、F4)和F的大小和方向。 探究新知 知识点2 同一直线上二力的合成 【实验数据】 实验次序 记录项目 F1/N F2/N F1/N 1 大小 1 0.5 1.5 方向 向右 向右 向右 2 大小 2 1 3 方向 向右 向右 向右 表1：F1和F2同向 表1：F3和F4反向 实验次序 记录项目 F1/N F2/N F1/N 1 大小 1 0.5 1.5 方向 向右 向右 向右 2 大小 2 1 3 方向 向右 向右 向右 探究新知 知识点2 同一直线上二力的合成 【实验结论】 ①同一直线上方向相同的两个力，其合力的方向跟这两个力的方向相同，大小等于这两个力的大小之和，即 F=F1+F2。 ②同一直线上方向相反的两个力，其合力的方向跟较大的那个力的方向相同，大小等于这两个力的大小之差，即F=|F1-F2|。 探究新知 知识点2 同一直线上二力的合成 生活中，一个物体受到同一直线上两个力的作用的例子有很多。 ①一个同学水平向前拉装满物品的手推车，另一个同学水平向前推车，这时手推车在水平方向上受到的合力的大小就等于这两个力的大小之和，方向与这两个力的方向相同。如下图所示： 探究新知 知识点2 同一直线上二力的合成 ②两个同学沿相反方向拉手推车，手推车受到的合力为两个拉力之差，方向沿较大力的方向。如下图所示： 探究新知 知识点2 同一直线上二力的合成 对于合力的几点理解 (1)二力合成时，合力可能大于每一个分力，也可以小于任意一个分力。当二力方向相同时，合力又最大值；当方向相反时，合力又最小值。 (2)不论二力的方向相同或相反,合力的方向都与较大的力的方向相同。(3)物体保持静止状态或匀速直线运动状态,处于平衡状态,物体受到平衡力的作用，平衡力的合力为零。 探究新知 知识点2 同一直线上二力的合成 【典例3】(1)如图所示，橡皮筋原长AE，在力和的共同作用下伸长到，也可以在力F的作用下伸长到，仔细观察图中实验现象，比较图（a）和（c）得到： ；比较图（b）和（c）得到 ；且F的方向与 方向相同。 F=F1+F2 F=F1-F2 F1 ①当物体处于静止状态或 状态时，它受到的力是相互平衡的。 探究新知 知识点2 同一直线上二力的合成 (2)在探究“二力平衡的条件”的实验中，小刚同学采用的实验装置如图甲所示，小华同学采用的实验装置如图乙所示。 匀速直线运动 平衡状态包括静止或匀速直线运动，物体处于静止或匀速直线运动状态，受到的力相互平衡。 ②这两个实验装置中，你认为装置 （选填“甲”或“乙”）更科学，理由是 。 探究新知 知识点2 同一直线上二力的合成 (2)在探究“二力平衡的条件”的实验中，小刚同学采用的实验装置如图甲所示，小华同学采用的实验装置如图乙所示。 乙 减小阻力对实验的影响 乙图用小车代替甲图中的木块，滚动摩擦代替滑动摩擦，减小了摩擦力对实验的影响，所以乙图更科学。 ③在装置中将小车旋转一定角度，松手后，发现小车旋转后又恢复原状，这说明两个力必须作用在同一 （选填“物体”或“直线”）上，物体才能平衡。 探究新知 知识点2 同一直线上二力的合成 (2)在探究“二力平衡的条件”的实验中，小刚同学采用的实验装置如图甲所示，小华同学采用的实验装置如图乙所示。 直线 将小车旋转一定角度，小车受到的拉力没有在同一直线上，松手后，发现小车旋转后又恢复原状，说明平衡力必须作用在同一直线上。 探究新知 知识点2 同一直线上二力的合成 【典例4】一个从飞机上跳下的跳伞运动员，他和伞总重为650N。打开降落伞前，运动员和伞所受的空气阻力为300N，合力的大小是 N，此时运动员将 （选填“加速”、“匀速”、“减速”）下降。 直线 【详解】[1][2]打开降落伞前，运动员和伞所受重力和阻力方向相反，则合力的大小为 重力大于阻力，所以此时运动员将加速下降。 350 加速 1．在户外实践活动中，大壮与亮亮两位同学配合用小车运农作物。在斜坡上大壮在车前用200N的力沿斜坡向上拉车，亮亮在后面用100N的力沿斜坡向上推车，如图所示，则车受到这两个力的合力大小和方向是（　　） 课堂练习 A．300N，沿斜坡向上 B．300N，沿斜坡向下 C．100N，沿斜坡向上 D．100N，沿斜坡向下 C 课堂练习 C 【详解】斜坡路上，大壮在车前用200N的力沿斜坡向上拉车，亮亮在后面用100N的力沿斜坡向上推车，这两个力的方向相同且作用在同一直线上，这两个力的合力为 F=F拉+F推=200N+100N= 300N 方向是沿斜坡向上，故A符合题意，BCD不符合题意。 【答案】A 课堂练习 C 2．一个物体受到同一直线上两个力的作用，其中F1=3N，F2=4N，若用一个力等效代替这两个力，则这个力的大小可能是（　　） A． B． C．或 D．无法确定 【详解】根据题意知道，一个物体受到同一直线上两个力的作用，若两个力的方向相反，则合力是F=F2 -F1 =4N-3N=1N 若两个力的方向相同，则合力是F′=F2 +F1 =4N+3N=7N 故ABD不符合题意，C符合题意。 3．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 课堂练习 A 【详解】AB．当物体受到的两个力为一对平衡力，即大小相等、方向相反、作用在一条直线上，则它们的合力为零，所以合力小于任何一个分力，故A正确，B错误； C．由于同一直线、同方向二力的合力大小等于二力之和，即合力一定大于其中任何一个力，故C错误； D．如果物体受到的两个力为一对平衡力，即大小相等、方向相反、作用在一条直线上，则它们的合力为零，故D错误。 课堂练习 D 4．一个物体受到在同一直线上的两个力的作用，它们的合力大小等于50牛，已知其中一个力的大小是30牛，那么另一个力的大小（　　） A．一定是20牛 B．可能是70牛 C．一定是80牛 D．可能是80牛 【解析】当两个力的方向相同时， 则另一个力的大小 当两个力的方向相反时，则另一个力的大小 由于不知道两个力的方向是否相同，所以另一力的大小可能为20N也可能为80N，故ABC不符合题意，D符合题意。 课堂练习 500 5．跳伞运动员背着打开的降落伞从空中竖直跳下，运动员所受重力和伞的拉力合力为100N，方向竖直向下。已知运动员的质量为60kg，则运动员所受伞的拉力为 N。 【详解】运动员的重力为 对运动员进行受力分析，受到伞竖直向上的拉力，竖直向下的重力，两个力的合力为100N，方向竖直向下， 则运动员所受伞的拉力为 6．某同学在超市购物时，用的水平力推着购物车在水平地面上向右做匀速直线运动，突然他发现前面有位老人，于是马上用的水平力向左拉小车，使小车减速，在减速运动过程中，小车所受的合力为 ，方向 。 课堂练习 25 【详解】[1][2]某同学在超市购物时，用的水平力推着购物车在水平地面上向右做匀速直线运动，此时，购物车受到的摩擦力和推力是一对平衡力，大小相等，方向相反，所以，摩擦力大小为10N，方向水平向左；他用的水平力向左拉小车，使小车减速，在减速运动过程中，小车所受的合力为F合=f+F=10N+15N=25N，方向与两力的方向相同，水平向左。 水平向右 (1)用两个弹簧测力计分别钩住橡皮筋上的两个细绳套，用适当的力朝同一个方向将橡皮筋拉到某一位置O，在白纸上记下O的位置并记录两个力的大小和，换用一个弹簧测力计将橡皮筋朝同一个方向也拉到O点，记录下弹簧测力计的拉力大小为F，通过实验可知：F ，合力的方向跟这两个力的方向 。 课堂练习 = 7．如图，实验先把白纸用图钉固定在水平木板上，再用图钉将带有两个细绳套的橡皮筋的一端也固定在木板上。 相同 (2)实验中两个拉动橡皮筋的力的方向不要产生夹角，应保持在 直线上，并且保持测力计拉杆与木板平行。 课堂练习 同一 根据力的三要素知识，若要使力的作用效果相同，则力的作用点、大小和方向都要相同，故实验中两个拉动橡皮筋的力的方向不要产生夹角，应保持在同一直线上，并且保持测力计拉杆与木板平行。 (3)完成试验后，同学们交流讨论如果把一个重为2N的苹果竖直向上抛出，苹果在空中受到重力和空气阻力的作用，若苹果在上升和下降过程中所受合力的大小分别为、，则 。（选填“一定大于”“一定小于”或“一定等于”） 课堂练习 一定大于 苹果在上升时受到竖直向下的重力和竖直向下的空气阻力，合力的大小为两个力之和，方向向下；在下降过程中受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力，合力的大小为两个力之差，方向向下，因此一定大于。 知识总结 力的合成 合力 同一直线上二力的合成 如果一个力的作用效果和几个里共同作用的效果相同，那么这个力称为那几个力的合力。 方向相同 方向相反 合力大小等于二力之和，即F=F1+F2,方向与二力方向相同 合力大小等于两力之差的绝对值，即：F=|F1-F2|,方向与较大力同向 课后作业 作业 内容 同步作业 完成课后“实践与探索”练习 自主安排 配套同步分层作业 40 ENDING! 2024 Thank you for watching! 谢谢观看 $$