8.4 同一直线上二力的合成 课件-2025-2026学年人教版物理八年级下册

该初中物理课件聚焦“同一直线上二力的合成”，核心知识点涵盖合力与分力的概念，以及同一直线上方向相同和相反的二力合成方法。通过“两人提水与一人提水效果相同”的生活实例导入，衔接力的基本概念，为后续受力分析和运动状态判断搭建学习支架。 其亮点在于以实验探究为核心，通过弹簧测力计、橡皮筋等器材，运用控制变量法和等效替代法引导学生归纳合成规律，培养科学探究能力。结合排球运动、汽车行驶等生活实例，渗透运动和相互作用的物理观念，典例与变式训练强化科学思维。学生能通过实验和实例深化理解，教师可借助结构化内容提升教学效率。

8.4　同一直线上二力的合成 核心 素养 学业质量 教学内容 物理 观念 1.能区分合力和分力。 2.知道同一直线上方向 相同和方向相反的两个 力的合成方法。 通过实验，引导学生发 现归纳同一直线上方向 相同和方向相反的两个 力的合成方法，培养学 生的归纳总结能力。 核心 素养 学业质量 教学内容 科学 思维 1.能应用同一直线上二力的合成方法，计算合力的大小和判断合力的方向。 2.通过受力分析判断物体所处的运动状态。 3.会根据物体所处的运动状态，分析物体的受力情况。 1.通过受力分析判断物体的运动状态，培养学生形成用受力分析解决力学问题的意识和习惯。 2.通过应用二力合成的方法，计算合力的大小并判断合力的方向。 3.引导学生根据物体的运动状态分析物体的受力情况。 核心 素养 学业质量 教学内容 科学 探究 1.通过实验，认识同一直线上二力合成的情况。 2.通过实验，知道同一直线上方向相同和方向相反的两个力的合成方法。 1.引导学生掌握同一直线上方向相同和方向相反的两个力的合成情况。 2.引导学生通过实验操作归纳同一直线上二力合成的方法。 3.通过实验现象，引导学生思考分析实验过程中如何控制二力在同一直线上，引导学生反思实验方案，培养学生的反思能力。 核心 素养 学业质量 教学内容 科学 态度 与责 任 1.知道生活中的一 些常见的同一直线 上方向相同或方向 相反的二力合成情 况。 2.能积极主动、实 事求是地完成科学 探究活动。 1.通过结合生活实例，使学 生乐于探索日常生活中的物 理现象，乐于参与科学实践 活动。 2.在解决问题的过程中，能 体验战胜困难解决物理问题 时的喜悦感。 2022课程标准 学习目标 了解同一直线上 的二力合成。 1.知道什么是力的合成。 2.通过实验认识同一直线上二力合成 的情况、知道同一直线上方向相同和 相反的两个力的合成方法。 3.能应用同一直线上二力的合成方 法，进行简单的计算和分析。 知识点1　力的合成 1. 问题： 同一桶水，两个人提和一个人提的效果相同 吗？请在图中分别作出人对桶所施加的力。 甲 乙 2. 分析： （1）两个人共同提起一桶水，可以使水桶保持 ⁠ 状态； 一个人单独提起同一桶水，也可以使水桶保持 ⁠ 状态。 （2）所以说，一个人施加的力与两个人施加的力的合力 作用效果是 ⁠。 静止　 静止　 相同的　 3. 小结： （1）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 ⁠。 （2）在物理学中，求几个力合力的过程叫作力的 ⁠。 合力　 合成 知识点2　同一直线上二力的合成 1. 猜想：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？ 合力大小： ，合力方向： ⁠ ⁠。 F合＝F1＋F2　 水平向右 （一）实验：研究同一直线上二力的合成 提出问题 当两个力作用在同一物体、同一直线上时， 两力的合力的大小和方向如何判断？ 实验目的 ⁠ 实验器材 细绳、橡皮筋、小圆环、 ⁠ 实验方法 控制变量法、 ⁠ 研究同一直线上二力的合成　 弹簧测力计　 等效替代法　 实验 步骤 1.如图所示，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与小圆 环相连后，沿水平方向向右拉橡皮筋，将小圆环 拉至O点，标记下此时小圆环的位置，并记录两 个弹簧测力计的示数F1、F2。 实验 步骤 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。改变拉力 F1、F2的大小，多做几次实验。将F合与F1、F2的 示数进行比较，并分析F合 与F1、F2方向的关系， 并记录在表1中。 实验 步骤 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O'，并记 下两个弹簧测力计的示数F1'、F2'。 实验 步骤 4.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'。改变拉力F1'、F2'的大 小，多做几次实验。将F合'与F1'、F2'的示数进行 比较，分析F合'与F1'、F2'方向的关系，并记录在 表2中。 实验 数据 表1：沿同一直线，且方向相同的二力的合成 表2：沿同一直线，且方向相反的二力的合成 实验序号 F1/N F2/N F合/N F合的方向 1 2 3 实验序号 F1'/N F2'/N F合'/N F合'的方向 1 2 3 实验 结论 二力同向　　 二力反向 实验 反思 与拓 展 （注：橡皮筋原长为AE，受力后伸长为AE'） 该方案的优点：更容易控制两个力在 ⁠。 同一直线上　 【典例1】如图所示，F1和F2的大小已知，分别求出其合 力的大小和方向。 甲 乙 【典例1】图 （1）图甲的合力大小为 ，方向 （选填 “向左”或“向右”）； 7 N　 向右　 （2）图乙的合力大小为 ，方向 （选填 “向左”或“向右”）。 4 N　 向右　 【变式1】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。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，则此时的排球所受的合力的大小和方向会如何变化？（要求在图中分别作出排球竖直上升和竖直下落时所受的力的示意图，O点是排球的重心） 上升 下落 【变式1】图 解：排球竖直上升时，所受合力大小为 F合＝G＋F阻＝2.7 N＋0.5 N＝3.2 N 合力方向为竖直向下 排球竖直下落时，所受合力大小为 F合'＝G'－F阻'＝2.7 N－0.5 N＝2.2 N 合力方向为竖直向下 解：排球竖直上升时，所受合力大小为 F合＝G＋F阻＝2.7 N＋0.5 N＝3.2 N 合力方向为竖直向下 排球竖直下落时，所受合力大小为 F合'＝G'－F阻'＝2.7 N－0.5 N＝2.2 N 合力方向为竖直向下 （二）同一直线上二力的合成的应用 1. 情境：如图，一汽车在平直轨道上行驶。 2. 分析：（在图中作出汽车的水平方向的受力示意图） （1）行驶在平直道路上的汽车，在水平方向上受到 ⁠ 与 ⁠。 牵 引力　 阻力　 （2）如果两力大小相等，则合力等于0 N，物体处于 （选填“平衡状态”或“非平衡状态”），汽车将做 直线运动。 （3）如果牵引力小于阻力，合力不为0，合力方向与 汽车前进方向 ，物体处于 （选填 “平衡状态”或“非平衡状态”）状态，汽车将逐渐 慢下来。 平衡状态　 匀速　 相反　 非平衡　 3. 方法点拨 【典例2】一个重120 N的物体静止放在水平地面上，当 用50 N的力竖直向上提它时，物体未离开地面，此时物 体所受的合力为（　C　） A. 50 N，方向竖直向上 B. 70 N，方向竖直向下 C. 0 N D. 120 N，方向竖直向下 C 【变式2】甲、乙、丙、丁四个木块的质量均为2 kg，分别置于相同的水平桌面上，然后对木块施以两个水平方向相反的力，下列木块所受合力大小可能是1 N的是（　C　） A. 甲木块静止在水平桌面上 C B. 乙木块向右做匀速直线运动 C. 丙木块向左做加速直线运动 D. 丁木块向左做匀速直线运动 ▶方法点拨　先画出物体的受力示意图从而明确力的大 小和方向，再利用同一直线上的二力合成的方法，得出 合力的大小和方向。根据合力的情况，判断物体运动状 态或根据物体的运动状态分析物体的合力情况。 1. 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 ⁠。 2. 同一直线上二力的合成 （1）方向：同向时方向 ，反向时与 ⁠ 的方向 ⁠； （2）大小：同向时 ，反向时 ⁠。 合力　 相同　 较大力　 相同　 相加　 相减　 3. 根据合力，判断物体运动状态 （1）如果物体所受的合力为零，则物体处于 ⁠ （选填“平衡状态”或“非平衡状态”）； （2）若物体所受的合力不为零，则物体处于 ⁠ （选填“平衡状态”或“非平衡状态”）。 平衡状态 非平衡状 态　 基础评价 1. 有两个力F1和F2，其中F1方向水平向东，大小为10 N。若F2大小为15 N，方向水平向西，则这两个力的合力 大小为 ，方向水平向 ；若F2大小为15 N， 方向水平向东，这两个力的合力大小为 ，方向 水平向 ⁠。 5 N　 西　 25 N　 东　 2. 甲、乙两人用一条绳子向同一方向拉一条船，甲用 300 N的拉力，乙用170 N的拉力，船受到的拉力是多 少？ 解：船受到的拉力F合＝F甲＋F乙＝300 N＋170 N＝470 N 解：船受到的拉力F合＝F甲＋F乙＝300 N＋170 N＝470 N 3. 甲、乙两人推一张桌子，甲用30 N的力向右推，乙用 50 N的力向左推，两个力沿同一直线。桌子受到两人的 合力是多少？方向如何？ 解：桌子受到两人的合力F合＝F乙－F甲＝50 N－30 N＝ 20 N，方向向左 解：桌子受到两人的合力F合＝F乙－F甲＝50 N－30 N＝ 20 N，方向向左 4. 跳伞运动员张开伞后匀速竖直下降，受到空气竖直 向上的阻力为600 N，跳伞运动员总重力为600 N，在 图中画出运动员的受力示意图，并求出他所受的合力 的大小。 第4题图 解：运动所受的合力大小F合＝G－F阻＝600 N－600 N＝ 0 N 解：运动所受的合力大小F合＝G－F阻＝600 N－600 N＝ 0 N 素养评价 5. 力F1的大小为5 N，力F2的大小为3 N，它们都沿东西 方向，向东还是向西并不确定。请说出每种情况下合力 的大小和方向。 解：①若F1和F2方向相同，则合力大小F合＝F1＋F2＝5 N＋3 N＝8 N，方向与F1和F2相同 ②若F1方向向东，F2方向向西，则合力大小 F合＝F1－F2＝5 N－3 N＝2 N，方向向东 ③若F1方向向西，F2方向向东，则合力大小 F合＝F1－F2＝5 N－3 N＝2 N，方向向西 解：①若F1和F2方向相同，则合力大小F合＝F1＋F2＝5 N＋3 N＝8 N，方向与F1和F2相同 ②若F1方向向东，F2方向向西，则合力大小 F合＝F1－F2＝5 N－3 N＝2 N，方向向东 ③若F1方向向西，F2方向向东，则合力大小 F合＝F1－F2＝5 N－3 N＝2 N，方向向西 6. F1的大小为8 N，方向竖直向下，要使F1和F2的合力 方向竖直向上并小于3 N，求F2的取值范围。 解：由题意得，合力大小为F合 ＝ F2－F1，方向向上， 且F合＜3 N，代入解不等式方程，可得 F2的取值范围是8 N＜F2＜11 N。 解：由题意得，合力大小为F合 ＝ F2－F1，方向向上， 且F合＜3 N，代入解不等式方程，可得 F2的取值范围是8 N＜F2＜11 N。 $