8.4同一直线上二力的合成教学课件2024-2025学年人教版物理八年级下学期

人教版八年物理 第八章运动和力 8.4 同一直线上的二力合成 本节导读 目录导读 01 02 03 04 04 学习目标 引入新课 探究新知 课堂小结 课堂达标 学习目标 1.了解合力的概念. 3.能够根据合力判断物体的运动情况。 2.知道同一直线上2个力与它们合力的关系，能够计算合力的大小，判断合力的方向。 3 引入新课 一位大人对水桶施加的一个力，两位小孩对水桶施加的两个力。它们的作用效果相同吗？它们可以相互替代吗?说出你的看法。 一个大人提起一桶水 两个小孩提一桶水 观察下面的情境图片思考 F F1 F2 作用效果相同：桶被提起。 等效 重力 两匹马拉一辆车 一头大象拉一辆车 力作用在车上的效果相同 车都被拉动 合力 分力 等效替代法 力的合成 注意 合力 一、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。组成合力的每一个力叫分力。 在物理学中，求几个力合力的过程叫作力的合成。 （1）“几个力”必须同时作用在同一个物体上。 （2） 合力不是物体受到的又一个力，是几个力等效替代的力。 （3） 对物体受力分析时，合力与分力不能同时存在。 合力 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? 同一直线上二力的合成 橡皮筋1根、细绳、弹簧测力计2个、刻度尺等。 二、演示：研究同一直线上二力的合成 【实验器材】 【实验方法】 等效替代法 要研究多个力的合成问题，可以从简单的情手。同一直线上二力合成的情况最简单，下面让过实验来研究。 同一直线上二力的合成 1.如图所示，将橡皮筋一端固定，另一端与小圆环相连。把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F。 【实验过程】 同一直线上二力的合成 记录表格 力 方向 次数 2 3 1 2 3 F1/N F2/N F合/N 2.只用一个弹簧测力计拉橡皮筋，将小圆环再次拉到0点，记下弹簧测力计示数F合。 1 0.5 1.5 1 2 3 1.5 0.5 2 向右 向右 向右 同一直线上二力的合成 2. F1、F2与它们合力的方向有什么关系吗？ 分析数据 1. F1、F2与它们合力的大小有怎样的关系？ 得出结论 同一直线上的两个力，如果方向相同，合力的大小等于这两个力的大小之和，合力的方向与这两个力的方向相同。 相同 F合=F1+F2 同一直线上二力的合成 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0’点，并记下两个弹簧测力计的示数F1’、F2’。4.再用一个弹簧测力计将小圆环拉到点0’ ，记下弹簧测力计的示数F合’ 。 同一直线上二力的合成 记录表格 力 方向 次数 2 3 1 2 3 F1’/N F2’/N F合’/N 3 1 2 4 1 3 1.5 0.5 1 向右 向左 向右 同一直线上二力的合成 2.合力的方向与那个力相同？ 分析数据 1. F1’、F2’与它们合力的大小有怎样的关系？ 得出结论 同一直线上的两个力，如果方向相反，合力的大小等于这两个力的大小之差，合力的方向与较大的力方向一致。 与较大那个力方向相同相同 同一直线上二力的合成 【实验结论】 1.同一直线上的两个力，如果方向相同，合力的大小等于这两个力的大小之和，合力的方向与这两个力的方向相同。 大量实验研究表明: 即：F合= F1+F2 同向相加 F1 F2 F合 同一直线上二力的合成 反向相减 F1 F2 F合 2.同一直线上的两个力，如果方向相反，合力的大小等于这两个力的大小之差，合力的方向与较大的力方向一致。 即：F合 = F1-F2（ F1>F2 ） 同一直线上二力的合成 1. 合力一定比每个分力都大吗? 合力不一定比每个分力都大。 【讨论与分析】 2.两个力相互平衡，合力是多少？ 平衡力的合力为0。 3. 合力和分力是否同时作用在物体上? 合力是分力的等效替代，受力分析时不能同时作用在物体上。 同一直线上二力的合成 F合 = 0 根据合力判断运动情况 三、根据合力判断物体的运动情况 分析物体在同一直线上受到两个力作用的问题。 物体处于静止或匀速直线运动状态 F合 = 0 F合 = 0 物体做加速直线运动 物体做减速直线运动 F牵 < f 根据合力判断运动情况 F牵 f 以在平直轨道上运动的列车为例: F牵 > f F牵 = f 加速直线运动 匀速直线运动 减速直线运动 例题 例.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力的合力的大小，并说明合力的方向。若排球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，则此时排球所受力的合力的大小和方向又是怎样的? 例题 G F阻 F阻 G 甲 乙 解：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+0.5N=3.2N 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。 F′合=G- F阻=2.7N-0.5N=2.2N 排球上升时合力为3.2N，排球下降时合力为2.2N，方向均竖直向下。 上 升 时 下降 时 力的合成应用 ; 拔河比赛 赛龙舟 推汽车 力的合成应用 ; 马拉车 斜拉桥 课堂小结 同一直线二力合成 合力 方向相反 的两个力　　　　　 在物理学中，求几个力合力的过程叫作力的合成。 方向：与较大的力方向一致 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。 方向相同 的两个力　　　　　 大小：F合＝F1＋F2 方向：与这两个力方向相同 大小：F合' ＝F大－F小　 课堂达标 1．小华用60N的力沿竖直方向提起一袋重为50N的米，则米袋受到的合力（　　） A．大小为10N，方向竖直向上 B．大小为10N，方向竖直向下 C．大小为110N，方向竖直向上 D．大小为110N，方向竖直向下 A 课堂达标 2．一个重为6N的小球由静止开始下落，小球运动过程所受空气阻力为1N，其受到的合力的大小和方向是（     ） A．7N，竖直向下 B．5N，竖直向下 C．1N，竖直向下 D．5N，竖直向上 B 课堂达标 3．如图所示，跳伞运动员连同装置共重700N，他从飞机上跳下，伞未打开前，受到空气的阻力为50N，则下列说法正确的是（　　） A．这两个力的合力的大小为750N，合力的方向是竖直向上 B．这两个力的合力的大小为750N，合力的方向是竖直向下 C．这两个力的合力的大小为650N，合力的方向是竖直向上 D．这两个力的合力的大小为650N，合力的方 向是竖直向下 D 课堂达标 4．如图两个人沿水平方向推一张桌子，力F1的大小为120牛，水平向右；力F2的大小为100牛，水平向左，则这两人力的作用效果与下列力中相同的是（ ） A．220牛，水平向右 B．120牛，水平向右 C．100牛，水平向左 D．20牛，水平向右 D 课堂达标 5．一个物体只受F1和F2两个力的作用，这两个力的三要素完全相同，则这个物体所受到的合力是（　　） A．0 B．F1-F2 C．F1+ F2 D．无法确定 C 课堂达标 6．如图甲，光滑水平面上A物体受到水平向右的推力F1＝6N、拉力F2＝8N作用；图乙B物体重50N，现用竖直向上F＝50N的力拉，则A、B两物体受到的合力分别是（　　） A．14N，100N B．14N，0N C．2N，0N D．2N，100N B 课堂达标 7．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60N，合力大小是100N，则另一个力的大小（　　） A．一定等于40N B．一定小于40N C．可能等于160N D．一定大于160N C 课堂达标 8．踢毽子是深受大众喜爱的健身运动项目。毽子被踢出后，先竖直上升后竖直下落的过程中，均受到空气阻力的作用。若毽子上升未到达最高点时受到的合力是F1，下落时受到的合力是F2，则F1 F2（选填“>”“=”或“<”）；F1的方向 （选填“竖直向上”或“竖直向下”）。 > 竖直向下 课堂达标 9．一根绳子的最大承受拉力为4000牛，现用此绳来拔河，若两边都用3000牛的拉力，则绳子将 （选填“会”或“不会”）断；水平放置的台秤上放有一个重10牛的物体，当我们用6牛的力竖直向上提重物时，台秤的示数大小是 牛． 不会 4 课堂达标 10．如图所示，用细线拴一块橡皮，甩起来，使橡皮在绳子拉力作用下绕手做圆周运动，这说明力可以改变物体的 （选填“运动状态”或“形状”）。此时橡皮受到的合力 （选填“为零”或“不为零”）。 运动状态 不为零 课堂达标 11．有人用100N的水平推力，推着一辆重500N的小车，在水平路面上做匀速直线运动，小车在水平方向上受到的合力为 N。当推力增大到150N时，小车受到的合力是 N。 0 50 课堂达标 12．空中飞行的铅球重量为90N，在空中受到的空气阻力为10N（阻力恒定）。当它向上飞行的过程中，它受到的合力为 N，方向向 ；当它向下飞行的过程中，它受到的合力为 N，方向向 。 100 下 80 下 课堂达标 13．如图甲所示，用一台拖拉机将陷入泥潭的汽车拉了出来；如图乙所示，一群小同学齐心协力也可以把汽车从泥潭中推出，此时我们说拖拉机对汽车的拉力是同学们对汽车推力的 ，其主要的依据是 。 同学们对汽车施加的推力的作用效果与拖拉机对汽车的拉力的作用效果相同 合力 课堂达标 14.某中学初二年级同学在探究同一直线二力合成的实验中，把一根轻质弹簧的一端固定在O点，另一端用尼龙细线固定在弹簧测力计的挂钩上，每次实验时，他们都将弹簧由A位置拉伸到B位置。研究过程及实验数据如图（a）、（b）、（c）所示，请仔细观察图中的装置、操作及现象，然后归纳得出初步结论。 课堂达标 (1)在（a）（b）和（c）三次实验中，都将弹簧拉伸到B点，目的是使每次实验中力的 相同； (2)分析比较图中（a）与（b）中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是： （用公式表示）； (3)分析比较图中（a）与（c）中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是： （用公式表示），合力的方向与 （选填“F3”或“F4”）的方向相同。 作用效果 F=F1+F2 F=F3-F4 F3 谢谢观看 41 $$