内容正文:
第七章 运动和力
第四节 同一直线上二力的合成
北师大版八年级下册(2024)
学习目标
知道几个力的共同作用效果可以用一个力来代替,这个力就是合力;知道同一直线上方向相同和相反的两个力的合成方法。
通过总结出同一直线上两个力合成的方法,初步认识等效替代的科学研究方法。
通过对探究实验假设的验证来培养学生对物理现象的归纳总结能力。
导入新课
一
曹冲称象
情景导入
大象压船和石头压船产生相同的作用效果,即大象对船的压力等于石头对船的总压力。
合力的作用效果与其分力共同作用的效果相同,因此可以等效替代。
情景导入
生活中的物体往往同时受到多个力的作用。怎样分析这样的力学问题呢?你认为能用一个力代替几个力同时作用的效果吗?
情景导入
两个小孩共同提起一桶水
一个大人单独提起同一桶水
两个小孩与一个大人作用的力,产生的作用效果是相同的
情景导入
探究新知
二
几个力共同作用在一个物体上时,它们的作用效果可以用一个力来代替,这个力就叫作那几个力的合力。这个力就叫作那几个力的合力,组成合力的每个力叫分力。已知几个力的大小和方向,求合力的大小和方向,称为力的合成。
是 的合力;
合力与分力是建立在“等效替代”的基础上。
F
F1 、 F2
F 的作用
F1和F2共同作用
效果相同
F1
F2
F
一
合力和分力
F1
F2
物体同时受到拉力F1和推力F2的作用,并且这两个力的方向相同。那么,这时拉力和推力的合力是多大呢?
一
合力和分力
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?
要研究多个力的合成问题,可以从简单的情况入手。同一直线上二力合成的情况最简单,下面让我们通过实验来研究。
一
合力和分力
想想议议
又该怎样确定合力的方向呢?
F1
F2
F合
0
0
1、将橡皮筋一端固定,把两个弹簧测力计沿水平方向向右拉橡皮筋,将橡皮筋拉至0点,并记录两个弹簧测力计的示数F1、F2。
2、只用一个弹簧测力计拉橡皮筋,再次拉到0点,记下弹簧测力计的示数F合。
实验器材:两个弹簧测力计、刻度尺、橡皮筋
实验方法:
等效替代法
实验过程:
二
同一直线上二力合成
橡皮筋为什么要 拉到相同的位置?
实验一:沿同一直线,方向相同的二力的合成。
F1
F2
F合
0
0
力 F1 F2 F合
大小/N 3 1 4
方向 向右 向右 向右
同一直线上,方向相同的两个力的合力,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。
F合=F1 + F2
二
同一直线上二力合成
实验二:沿同一直线,方向相反的二力的合成。
力 F1‘ F2’ F合‘
大小/N 5 1 4
方向 向右 向左 向右
同一直线上,方向相反的两个力的合力,方向与较大的那个力的方向相同,大小等于这两个力的大小之差。
F合=F1’ - F2 ’ (F1’>F2’)
二
同一直线上二力合成
异向相减,方向与较大力相同;
合力可能小于分力,可能大于分力,也可能等于分力。
同一直线上二力的合成的规律:
归纳总结
同向相加,方向与两力相同;
合力比任何一个分力都大
二
同一直线上二力合成
二
同一直线上二力合成
【例题】一个皮球重约5N,在空气中运动时受到1N恒定不变的阻力。则:
(1)当竖直向上抛出皮球,皮球在
上升过程中所受到的合力为多大?合力的方向如何?
(2)当抛出的皮球上升到最高点后,下落过程中所受到的合力为多大?合力的方向如何?
v
v
G=5N
G=5N
f=1N
f=1N
解:(1)皮球竖直向上运动时,受到的阻力竖直向下,则此时:
F合力=G+f=6N。方向竖直向下
解:(2)皮球竖直向下运动时,受到的阻力竖直向上,则此时:
F合力=G-f=4N
前提:必须明确阻力方向。这里阻力总是与相对运动的方向相反
二
同一直线上二力合成
二
同一直线上二力合成
合力的应用
课堂小结
三
课堂小结
练习巩固
四
1.关于合力与分力,下列说法正确的是( )
A.合力与分力是物体同时受到的力
B.合力是对各分力共同作用时产生效果的等效替代
C.合力和分力都是实际存在的力
D.将几个分力合成为一个合力,此方法属于类比法
B
练习巩固
F1
F2
2、如下图,如果小瘦子用 400N 的力拉箱子,小胖子用 200N 的力推箱子,他们合力的大小是______N。
600
3. 甲、乙两人推一张桌子,甲用30N的力向右推,乙用50N的力向左推,两个力沿同一直线。桌子受到两人的合力是 N.方向 。
20
向左
练习巩固
5、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,则这两个力的合力的大小为______,合力的方向是______。
向下
650N
4.作用在同一直线上的两个力,合力为12 N,若其中一个力的大小为15 N,则另一个力的大小为___________。
3N或27N
练习巩固
6、行驶在平直轨道上的列车,如果牵引力与阻力相等,则合力大小是______,列车将做__________运动;如果牵引力小于阻力,合力_______0N(是/不为),方向与列车前进方向______,列车将做__________运动。
0 N
匀速直线
不为
相反
减速
练习巩固
7. 如图所示,一个重为20N的物体放在水平桌面上,用大小为4N水平向右的拉力F拉着物体以0.2m/s的速度做匀速直线运动。若将拉力F的大小增大到10N,则物体所受合力为_______N,合力的方向是________(填“向左”或“向右”)的。
6
向右
v
F
练习巩固
学科渗透
四要四不要:
要向心力,不要离心力;
要保守力,不要耗散力;
要合力,不要分力;
要力的合成,不要力的分解。
励志语录
Lavf58.20.100
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Content Adaptive Encoding 3.0
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