8.4 同一直线上的二力合成 课件 2024－2025学年初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）

第八章 力与运动 第4节 同一直线上的二力合成 情景一：无风时，帆船利用发动机推动前进； 情景二：有风时，帆船利用风帆提供的动力航行； 两种情况下动力的作用效果是一样的吗？ 都使得船在海中航行 两个小学生提起一桶水和一个大人提起一桶水。 F1和F2产生的作用效果与F产生的作用效果相同。 水桶保持静止 F1 F2 F 等效 研究方法：等效替代法 两头毛驴拉车和一匹马拉车(相同的两辆车) 匀速直线前进 F1 F2 F F1和F2产生的作用效果与F产生的作用效果相同。 等效 研究方法：等效替代法 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。 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? F1 F2 1. 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，标记下此时圆环的位量，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，将小圆环再次拉到O点，记下弹簧测力计的示数F合。 3.改变拉力F1、F2的大小，多做几次实验. 研究同一直线上的二力合成 一、设计实验 研究同一直线上的二力合成 二、实验视频 点击播放 次数 F1/N F1的方向 F2/N F2的方向 F合/N F合的方向 1 2 3 0.8 0.4 1.2 合力的大小： F合=F1+F2 水平向右 水平向右 水平向右 1 0.6 1.6 水平向右 水平向右 水平向右 1.2 0.8 2.0 水平向右 水平向右 水平向右 合力的方向： 与F1、F2的方向相同 研究同一直线上的二力合成 三、实验数据 1. 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’. 2. 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'. 3.改变拉力F1'、F2'的大小，多做几次实验. 研究同一直线上的二力合成 一、设计实验 研究同一直线上的二力合成 二、实验视频 点击播放 次数 F1'/N F1'的方向 F2'/N F2'的方向 F合'/N F合'的方向 1 2 3 合力的大小： F合'=F大-F小 合力的方向： 与较大的力一致 1.5 0.4 1.1 水平向右 水平向左 水平向右 2 0.6 1.4 水平向右 水平向左 水平向左 0.5 1.5 1.0 水平向右 水平向左 水平向左 研究同一直线上的二力合成 三、实验数据 大量实验表明，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方向一致。 同向相加 反向相减 2. 同一直线上两个力的合力一定大于两个力中的任意一个吗? 不一定！ ①若两个力的方向相同，则合力大于两个力中的任意一个； ②若两个力的方向相反，则合力一定小于两个力中较大的那个力. 1. 实验中，两次将小圆环拉至同一位置的目的是什么? 为了使力的作用效果相同. 例题.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，则此时排球所受合力的大小和方向又是怎样的? 解：排球竖直上升时: G F阻 G F阻 排球竖直下落时： F合=G+F阻=2.7 N+0.5 N=3.2 N F合’=G -F阻=2.7 N-0.5 N=2.2 N， 方向:竖直向下。 方向竖直向下。 三、力的合成的应用 赛龙舟 拔河 斜拉桥 1. 关于同一直线上二力的合力，下列说法中正确的是(　　) A. 这两个力越大，合力就越大 B. 这两个力越大，合力就越小 C. 合力的大小与两个力的大小和方向都有关 D. 合力一定大于其中任一个力 C 2. 在水平面上有一个物体A，作用其上的同一直线的两个力分别为8 N和3 N，那么它们的合力最大是____N，合力最小是____N. 11 5 3. (2024武汉)2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，如图所示，返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落，若降落伞和返回舱受到的重力分别为G1和G2，降落伞对返回舱的拉力为F，空气对返回舱的阻力为f，则下列关系式正确的是( ) A. f+F=G1+G2 B. f+F=G2 C. F=G1+G2+f D. F=G2+f 返回舱 B G2 f F 4.同学们为了探究同一直线上两个力的合成，设计了如图所示的实验，把弹簧的 B 端固定，用弹簧测力计沿水平方向拉弹簧的 A 端(未超过弹簧的弹性限度)。 (1)如图甲所示，用两个弹簧测力计沿水平向右的方向同时拉弹簧的A端，使A端到达O点(做上记号)，然后用一个弹簧测力计拉弹簧A端，使A端到达______点，则F是F1、F2的合力。 (2)根据甲实验，可以得出结论：同一直线上，方向相同的两个力的合力的大小等于________________ ，即F = __________，合力的方向与这两个力的方向_________。 相同 O 二力的大小之和 F1 + F2 5. 小明帮妈妈提一袋重为100 N的大米回家. 当他用80 N的力竖直向上提放在水平地面上的米袋时，没能提起，此时这袋米所受合力的大小为_____N；他改用125 N的力竖直向上提米袋时，米袋被提起，此时这袋米所受合力的大小为_____N，方向为_________. 0 25 竖直向上 这节课你收获了哪些知识? 1.完成动手动脑学物理； 2.完成同步练习册； 3.完成叁叁资料； $$方向相反的二力合成。先用两个测力计沿相反方向拉橡皮筋，使端点达到O撇点，分别读出测力计的示数。再用一个测力计拉橡皮筋的一端，仍是端点到达O撇点，读出测力计的示数。橡皮筋两次都被拉伸到了同一点，两次测力计的示数有什么关系？ 一、方向相同的二力合成，先用两个测力计沿同一方向拉橡皮筋的一端。使端点达到O点。分别读出测力计的示数。再用一个测力计拉橡皮筋的一端，仍使端点达到零点，读出测力计的示数。橡皮筋两次都被拉伸到了同一点，两次测力计的示数有什么关系？2。