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

运动和力 第 4 节 同一直线上二力的合成 物理八年级下册 授课教师： 2 会分析具体分力与合力 3 通过实验探究理解同一直线上分力与合力的大小和方向关系 4 能计算简单力的合成问题及分析合力与物体的运动状态的关系 学习目标 1 理解分力合力及力的合成概念 2 力的作用效果 在日常生活中，我们常见到以下情况：一个大人能提起的一桶水，需要两个学生才能提起 力的作用效果 一台拖拉机能把汽车从泥泞中拉出来,但用人推，要很多人共同努力才行。 如果我们按照力的角度分析 这里的一个力和多个力产生的力的作用效果是否相同呢？ F3 F2 F1 1. 力的合成 　　如果一个力单独作用效果跟几个力共同作用效果相同，这个力就叫作那几个力的合力，组成合力的每个力叫分力。在物理学中，求几个力合力的过程叫作力的合成。 _____是______的合力； ______是_____的分力。 F3 F3 F1、F2 F1、F2 合力与分力是建立在“等效替代”的基础上。 F3的作用 F1和F2共同作用 效果相同 一、力的合成 【例题1】如图所示，两个小孩能拎起一桶水，一个大人也能拎起同一桶水．由此可知，一个大人的作用力产生的效果跟两个小孩共同作用产生的效果_______，大人的作用力相当于______（填“合力”或“分力”），每个小孩的作用力相当于______（填“合力”或“分力”）。 两个小孩能拎起一桶水，一个大人也能拎起同一桶水．由此可知，一个大人的作用力产生的效果跟两个小孩共同作用产生的效果相同，大人的作用力相当于合力，每个小孩的作用力相当于分力． 分力 相同 合力 力的合成 几个分力方向可能在同一条 直线上 也可能不在一条直线 上 情况很多样 我们本着从简 单到复杂的学习原则 初中阶 段我们只研究同一直线上的 二力合成问题 ？ 想想议议 　　在搬运货物时，两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? F1 F2 　　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。 实验器材： 【实验探究】同一直线上二力的合成 实验方法： 两个弹簧测力计、刻度尺、弹簧、白纸。 等效替代法 二、同一直线上二力的合成 数据记录 设计包含分力、合力等信息的实验表格。 设计表格 1 将每次实验测量的数据准确填入表格。 填写数据 2 记录实验数据 方向相同二力合成 ①用两个弹簧测力计沿水平方向将弹簧S拉长至A点，记录两个弹簧测力计示数F1、F2；再用一个弹簧测力计沿水平方向将弹簧S拉长至A点，记录弹簧测力计示数F合； 实验过程： 同一直线上方向相同的两个力的合成 F合 改变拉力F1、F2的大小，多做几次实验。将F合和F1、F2示数进行比较，并分析F合和F1、F2方向的关系。 方向相反二力合成 ②用两个弹簧测力计沿相反的方向水平将弹簧S拉长至B点，并记下两个弹簧测力计的示数F1'、F2’；再用一个弹簧测力计沿水平方向将弹簧S拉长至B点，记录弹簧测力计示数F合’。 改变拉力F1'、F2’的大小，多做几次实验。将F合’和F1'、F2’示数进行比较，并分析F合’和F1'、F2’方向的关系。 F合’ 同一直线上方向相反的两个力的合成 F2’ F1' 分析论证： 同一直线上的两个力 方向相同 F合=F1+F2 F合=|F1-F2| 方向相反 实验结论： 同一直线上的两个力，如果方向相同，合力大小等于这两个力的大小之和（F合=F1+F2） 合力方向与这两个力方向相同 如果方向相反，合力的大小等于这两力的大小之差（F合=|F1-F2|） 合力方向一定与较大力方向相同 　　知道了同一直线上二力合成的规则，就可以分析物体在同一直线上受两个力作用的问题了。 如果牵引力小于阻力，合力不为0，方向与列车前进方向相反，列车将逐渐慢下来。 行驶在平直轨道上的列车，如果牵引力与阻力相等，则合力等于0、二力平衡，列车将做匀速直线运动。 合力与运动的关系 总结：物体受力与运动情况 物体的受力情况 逐渐变快 保持静止或匀速直线运动状态 合力为0 合力与运动方向相反 物体运动状态发生改变 不受力 的作用 受到力 的作用 合力不为0 逐渐变慢 合力与运动方向相同 受力 不平衡 牛顿第一定律 二力平衡 【例题2】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2.7N，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0.5N，试计算排球此时所受合力的大小，和合力的方向。若在竖直下落过程的某时刻所受空气阻为的大小也约为0.5N,则此时所受合力的大小和方向又是怎样的? 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，两个力的方向相同。 F合=G+F阻=2.7N+0.5N=3.2N 方向竖直向下 排球竖直下落时，受到的重力竖直向下，空气阻力竖直向上，这两个力的方向相反。 F合=G-F阻=2.7N-0.5N=2.2N 方向竖直向下 1. 将一辆小车放在水平地面上。小明向右拉，拉力为200N；同时小红向右推（如图所示），推力为150N，他们对小车合力的大小与方向为（　　） A．350N，方向向右 B．200N，方向向右 C．150N，方向向右 D．50N，方向向左 小明沿水平方向向右用200N的力拉，小红沿水平方向向右用150N的力推，故合力为二力之和，即200N+150N＝350N 合力方向与二力方向相同，即水平向右，故A符合题意，BCD不符合题意。 A 故选A. 随堂练习 2. 跳伞运动员背着打开的降落伞从空中竖直跳下，他所受的重力和空气阻力的合力为100N，方向竖直向下，已知运动员和降落伞的总重为800N，则运动员所受空气阻力大小为（　　） A．100N B．700N C．800N D．900N 运动员下落时受到重力G和空气阻力f的作用，这两个力共线，反向；由于其合力为100N，并且方向向下， 所以两者的关系为 F合=G-f 则运动员所受空气阻力大小为 f=G-F合=800N-100N=700N B 故选B. 随堂练习 3. 两个方向相反的力Fl和F2作用在同一物体上，F1=5牛，F2=4牛，则它们的合力大小和方向为（　　） A．9牛，方向与Fl方向相同 B．9牛，方向与F2方向相同 C．1牛，方向与F1方向相同 D．l牛，方向与F2方向相同 两个方向相反的力Fl和F2作用在同一物体上，F1=5牛，F2=4牛，则它们的合力为两力之差F合=F1-F2=5N-4N=1N 方向与较大的力F1方向相同，故ABD不符合题意，C符合题意。 C 故选C. 随堂练习 同一直线二力合成 力的合成 合力与 力的合成 ①合力与分力：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作分力。 ②力的合成：求几个力合力的过程叫作力的合成。 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；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的方向一致。 课堂总结 谢谢观看 报告人名称 20xx.xx.xx $$