第二节 力的合成（教学课件）物理新教材沪科版八年级全一册

物理八年级全一册 •沪科版 第七章 力与运动 第二节 力的合成 世间万物的运动，从来都不是单一力量独自造就。许多看似复杂的效果，背后不过是几个力共同作用的结果。物理教会我们学会等效看待事物，学会拆解纷繁表象。人生亦是如此，诸多际遇交织汇聚，合力塑造前行的方向，读懂力的合成，也是读懂万事相融、顺势而为的智慧。 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 认识合力与分力的概念；知道同一直线上两个力同向、反向合成时，合力的大小和方向是怎样确定的。 02 科学思维 理解“作用效果相同”所体现的等效替代思想；能由实验现象比较、归纳出同一直线上二力的合成规律。 03 科学探究 经历探究同一直线上二力合成的实验：会用橡皮筋显示作用效果，按同向、反向两种情况操作，记录现象并归纳结论。 04 科学态度与责任 能运用合成规律解释提水、推车、赛龙舟等生活中的合作现象，体会团结协作的意义，养成严谨求实的探究态度。 教学重难点 教学难点 教学重点 1. 认识合力与分力，理解“作用效果相同”的含义； 2. 掌握同一直线上同向二力的合成规律； 3. 掌握同一直线上反向二力的合成规律； 4. 会判断简单情境中合力的大小和方向。 1. 理解合力与分力的等效替代关系，避免误认为合力一定大于任一分力； 2. 弄清反向二力合成时，合力方向为什么与较大的力相同； 3. 判断提水、推车、赛龙舟等实例中二力是同向还是反向。 课堂引入 一个人提水、拉车很费力，两个人一起做，为什么就轻松了？ 图 1　一人提水很吃力，两人一起提就轻松多了 图 2　一人拉车，身后再有人向前推，车前进得更轻松 配套微课：探究同一直线上二力的合成　点击在线观看 课堂引入 两个力共同作用产生的效果，能不能用一个力来代替？ 1 什么是合力、分力？ 2 一个力为何能代替几个力？ 知识点1 合力与分力 从实例认识合力与分力 生活中，多个力同时作用在同一物体上，共同产生一个效果。 蚂蚁的合力 帆的合力 几只蚂蚁、几张帆各自施加的力是分力；它们共同产生的整体效果，可以用一个等效的力来表示，这个力就是合力。 探索新知——合力与分力 若一个力 产生的作用效果，跟几个力 、 共同作用的效果相同，物理学中就把 叫做这几个力的合力（resultant force），、 叫做 的分力（component force）；求几个力的合力，叫做力的合成。 几个分力 　　 作用效果相同 一个合力 同一物体　分力与合力必须作用在同一个物体上 同时作用　几个分力是同时作用在物体上的 效果相同　合力与分力的共同作用效果等效 典例分析 例1 下列各组力中，能够合成一个合力的是（　　） A．分别作用在两个不同物体上的水平拉力 B．先后作用在同一物体上的两个推力 C．同时作用在同一物体上、方向相同的两个力 D．分别拉动两个不同物体的两个拉力 【解析】几个力能够合成一个合力，必须同时满足：作用在同一物体上、同时作用、共同产生相同的作用效果。A、D 作用在不同物体上，B 不是同时作用，均不满足；只有 C 同时满足三个条件。 答案：C C 典例分析 例2 下指出下列事例中，哪些力是分力，哪个力代表它们的合力。 【解析】同学的拉力、队员的划桨力、每只蚂蚁的作用力都是分力；它们共同作用在同一物体上产生的整体效果，可用一个与之等效的力代表，这个等效的力就是合力。 情境一　两位同学共同提起一桶水，水桶保持静止。 情境二　赛龙舟时，多名队员同时向后划桨，推动龙舟前进。 情境三　一群蚂蚁一起把一片树叶搬回蚁穴。 知识点2 同一直线上的二力合成 提出问题与猜想 同一直线上的两个力共同作用时，合力的大小和方向与分力有什么关系？ 1 猜想一　两力方向相同 两个力沿同一直线、方向相同时，合力大小可能等于两分力大小之和，方向与两力方向相同： 2 猜想二　两力方向相反 两个力沿同一直线、方向相反时，合力大小可能等于两分力大小之差，方向跟较大的力相同： 下面通过橡皮筋实验，分别研究同向、反向两种情况，用测量结果检验以上猜想是否正确。 做中学　探究二力的合成 器材：橡皮筋、轻质定滑轮、钩码。三次实验都把橡皮筋结点拉到同一位置 E′，保证每次作用效果相同。 探究同一直线上二力的合成：(a) 两力同向　(b) 两力反向　(c) 一个力单独作用 ① 两同向力拉到 E′ ② 两反向力拉到同一 E′ ③ 一个力 F 拉到同一 E′ 结论一　两力方向相同 两个分力（同向） 合力（同向） 物体 合力大小等于两分力大小之和，合力方向与两个分力的方向相同。 实例：两人沿同一方向一起推车，两个推力叠加，车受到的合力比任一推力都大。 结论二　两力方向相反 物体 比较项目 两力方向相同 两力方向相反 合力大小 合力方向 与两力方向相同 与较大的力方向相同 大小特点 合力大于任一分力 合力可能小于较大分力 注意：反向合成时合力大小等于两力大小之差，方向跟较大的那个力相同。 典例分析 例3　两人合作竖直向上提起一桶水，两人对水桶的拉力分别为 、，两力在同一直线上、方向相同。求这两个拉力的合力大小和方向。 两人共同提水（分力） 等效替代 一人提水（合力） 【解析】两力方向相同，按同向二力合成： 合力大小为 280 N，方向与两分力相同，即竖直向上。 知识点3 力的合成的应用 探索新知——生活中的力的合成 赛龙舟（同向合成） 多名划手同时向同一方向划桨，各分力方向相同，合力同向叠加： 共同推动龙舟快速前进。 吊车吊货（反向合成） 货物受竖直向上的钢绳拉力和竖直向下的重力，两力方向相反。 匀速吊起时二力大小相等，合力为 0，货物保持平衡。 跳伞下落（反向合成） 运动员受竖直向下的重力 G 和竖直向上的空气阻力 f，两力反向： 方向与较大的重力相同，竖直向下。 典例分析 例4　跳伞运动员连同装备总重 ，未开伞前受到竖直向上的空气阻力 ，两力在同一直线上、方向相反。求运动员所受合力的大小和方向。 分力（方向相反） f = 50 N（向上） 运动员 G = 700 N（向下） 合力 F F = 650 N（向下） 【解析】两力方向相反，按反向二力合成，合力等于较大力减较小力： 合力大小为 650 N，方向与较大的重力 G 相同，即竖直向下。 课堂小结 课堂小结 力的合成 一、合力与分力 合力：一个力的作用效果与几个力共同作用的效果相同 分力：那几个力叫做这个合力的分力 思想：等效替代 二、二力合成规律 两力同向： 方向与两力相同 两力反向： 方向跟较大的力相同 三、生活中的应用 赛龙舟：多力同向叠加前进 吊车吊货：二力平衡，合力为 0 跳伞下落：反向合成 F=G−f 课堂练习 课堂练习 探究新知 1. 在图中，为什么有人在后面帮忙推车，拉车人会轻松一些呢？请 说明理由。 因为后面的人施加的推力和前面拉车人的拉力，方向相同，两个力合成之后，合力变大；要让车子向前运动，拉车人自己需要用的力就变小了，所以拉车的人会感觉轻松一些。 【解析】这是同方向二力的合成知识点： 同一直线上，方向相同的两个力，合力大小等于两个力大小之和，合力方向与这两个力方向一致。 车子受到向前的拉力（前面的人）+ 向前的推力（后面帮忙的人）共同作用，帮忙的人分担了一部分动力，拉车人不用单独提供全部动力，所以更省力。 课堂练习 探究新知 2. 两人合力竖直向上抬起一个质量为 50 kg 的物体，设每人用力大小相等，则每个人至少要用力的大小是（ ）。 A. 50 kg B. 25 kg C. 490 N D. 245 N D 【解析】物体重力，两人用力相等，每人用力 ，选 D。 课堂练习 探究新知 3. 放在水平桌面上的木块同时受到水平向左、大小为 5 N 的拉力和水平向右、大小为 8 N 的拉力作用而运动，这两个力共同作用效果可用一个大小为________N、方向________的力来代替，这个力是它们的________。 3 水平向右 合力 【解析】两个力方向相反，合力 ，方向与较大的力一致，水平向右；这个力是合力。 课堂练习 探究新知 4. 小明和小忠想使弹性绳两端的拉环分别套在相隔一段距离的柱子上，他 们用了图 7-18 中的两种方法来拉开弹性绳。当弹性绳被拉开至相同长度时，以 下是关于他们在两种方法中所用的力的说法，请选择正确的选项并说明理由。 A. 以相反方向拉绳时，小明和小忠所用的力都更小 B. 以相同方向拉绳时，小明和小忠所用的力都更小 C. 小明在两种方法中所用的力的大小相等 D. 无法判断 【解析】弹性绳伸长量相同，弹力大小不变。同向拉时，两个力共同分担弹力，每个人用力更小；反向拉时，单人拉力等于弹力。故选 B。 课堂练习 探究新知 5. 如图所示，吊车吊起货物上升。若货物所受的拉力与货物所受的重力大小相等，货物所受的合力是多少？ 合力为0 【解析】合力为 0，说明货物处于平衡状态，会做匀速直线运动（匀速上升）。 课堂练习 探究新知 6. 跳伞运动员连同装备共重 700 N，他从飞机上跳下，伞未打开前，受到空气的阻力为 50 N，求运动员连同装备受到的重力和阻力的合力大小和方向。 合力大小：650N；方向：竖直向下 【解析】跳伞运动员连同装备受到两个力：重力 ，方向竖直向下； 空气阻力 ，方向竖直向上。 两个力在同一直线上、方向相反，合力计算公式： 合力方向和较大的力（重力）方向一致，即竖直向下。 课后作业 探究新知 作业 内容 同步作业 完成课后作业：“自我评价与作业” 自主安排 配套同步分层作业 力有同向相携、反向相抵，恰如我们生活里的得失与取舍。合力的大小，取决于力量的方向。人生路上，唯有同心同向方能聚力前行，若彼此相悖便会内耗消减。愿我们都能辨清方向，汇聚正向之力，在成长的旅途上，合成属于自己向上向前的力量。 谢谢聆听 力有同向相携、反向相抵，恰如我们生活里的得失与取舍。合力的大小，取决于力量的方向。人生路上，唯有同心同向方能聚力前行，若彼此相悖便会内耗消减。愿我们都能辨清方向，汇聚正向之力，在成长的旅途上，合成属于自己向上向前的力量。 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 $