内容正文:
7.2 力的合成
问题导入
曹冲年龄五六岁的时候,知识和判断能力如一个成年人。有一次,孙权送来了一头巨象,曹操想知道这象的重量,询问他的属下这件事,但他们都不能说出称象的办法。曹冲说:“把象放到大船上,在水面所达到的地方做上记号,再让船装载其它东西,称一下这些东西,那么比较下就能知道了。”曹操听了很高兴,马上照这个办法做了。
曹冲是怎样测出大象的重量的?他运用了什么科学方法?
学习目标
理解合力的概念,知道合力与分力都是从力 的作用效果来定义的;
通过实验探究同一条直线上同方向和反方向二力的合成情况。
合力与分力
4
小黑一人对水桶的作用效果与小绿小兰两人对水桶的作用效果相同
小橙一人对小车的作用效果与小红小紫两人对小车的作用效果相同
等效替代
合力与分力
5
如果一个力产生的作用效果跟几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,组成合力的每一个力叫分力.
合力与分力的关系是怎样的呢?
几十个人用多个力
拖动重物
一只大象用一个力
拖动重物
力的作用效果相同
等效替代
几十个人和一只大象拖动同样的重物
合力和分力
如果一个力产生的作用效果跟几个力共同作用产生的作用效果相同,这个力就叫作那几个力的合力。组成合力的每一个力叫分力。
F2
F1
F
____是______的合力;
_______是___的分力。
F
F2
F1
F
F2
F1
二、同一直线上的二力合成
新课讲解
若F1和F2在同一直线上,则涉及同一直线上的二力合成,此时力F与力F1和F2的大小和方向有什么关系呢?
新课讲解
探究同一直线上的二力合成
实验器材
橡皮筋
实验设计
用在同一直线上的两个力作用在橡皮筋的A端,使其伸长到O点,记录两力的大小和方向;
令橡皮筋伸长状况相同,只施加一个力,记录力的大小和方向.
A
B
弹簧测力计
同一直线上二力的合成
1.同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之和,方向跟这两个力的方向相同,即:F=F1+F2 。
2.同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之差,方向跟较大力的方向相同,即:F=F1-F2 。
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小明对车向前的拉力F1=200N、小强对车向前的推力F2=150N,它们的合力的大小可能是多少?方向如何?
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实验 F1 / N F2 / N F / N
F1 与 F2同向 大小: 大小: 大小:
方向:
方向: 方向:
F1 与 F2反向 大小: 大小: 大小:
方向:
方向: 方向:
(1)当 F1 与 F2 方向相同的情况下,F1 、F2 和 F 之间的大小与方向的关系。
(2)当 F1 与 F2 方向相反的情况下, F1 、F2和 F 之间的大小与方向的关系。
1 N
2 N
3 N
1 N
4 N
3 N
向右
向左
向右,与F1 、F2方向相同
向右
向右
向右,与F1方向相同
分析与论证
实验结论:
(1)同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之和,方向跟这两个力的方向相同。
F 合= F1 +F2
(2)同一直线上,方向相反的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之差,方向跟较大的那个力的方向相同。
F 合= F1 – F2
你是否想过,当物体所受合外力为零时,情况会怎样呢?
当物体所受合外力为零时,运动状态不变。
强化训练
将重为4N的足球竖直向上踢出,足球在竖直向上运动的过程中,如果受到的空气阻力大小为2N,则足球受到的合力大小为 N。
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2.(2024·昆明期末)F1和F2是同一条直线上的两个力,它们的合力大小为10 N,方向向左。若F1的大小为15 N,下列说法正确的是( )
A.F2的大小可能是13 N
B.F2的大小一定是25 N
C.F2的方向一定向右
D.F2的方向可能向左,也可能向右
D
解析 合力大小F=10 N,方向向左,且F1大小为15 N;如果F1的方向向左,则F2向右,F2=F1-F=15 N-10 N=5 N;如果F1的方向向右,F2的方向一定向左,且F2=F1+F=15 N+10 N=25 N,故选D。
1.下列有关合力的说法错误的是( )
A.两个分力的合力大小,可能小于一个分力的大小
B.合力的作用效果和分力共同作用的效果是一样的
C.考虑合力时,就不要考虑分力了
D.合力和分力同时作用在物体上
D
力的合成知识的应用
上海南浦大桥(斜拉桥)
3、同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之和,方向跟这两个力的方向相同。 F=F1+F2
4、同一直线上,方向相反的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之差,方向跟较大的那个力的方向相同。F=F1-F2
本节的主要内容:
如果一个力产生的作用效果跟几个力产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力。
组成合力的每一个力叫分力。
2、分力:
1、合力:
3.作用在同一物体,同一直线的两个力的合力为12 N,其中一个分力为8 N,则另一个分力为( )
A.一定是4 N
B.一定是20 N
C.可能是4 N,也可能是20 N
D.无法判断
C
解析 当两个力的方向相同时,合力大小等于这两个力的大小之和,方向与这两个力的方向相同,即F=F1+F2,故另一个力的大小F2=F-F1=12 N-8 N=4 N;当两个力的方向相反时,合力大小等于这两个力的大小之差,方向跟较大的那个力的方向相同,即F=F2'-F1,故另一个力的大小F2'=F+F1=12 N+8 N=20 N,故A、B、D不符合题意,C符合题意。
Lavf60.4.100
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