資源簡介

(共24張PPT)
第八章 運動和力
第4節 同一直線上二力的合成
學習目標-新課導入-新知探究-課堂小結-課堂訓練
人教版-物理-八年級下冊
1. 認識力的合成，知道合力與分力都是從力的作用效果來定義的。
2. 通過實驗探究，獲知在同一直線上同方向與反方向上力的合成規律。
學習目標
【重點】同一直線上二力的合成
新課引入
生活中的物體往往同時受到多個力的作用。怎樣分析這樣的力學問題呢 你認為能用一個力代替幾個力同時作用的效果嗎
一個人費勁拉車時，有人在后面幫忙推車時，拉車人會輕松一些
新知探究
知識點一 力的合成
現 象 分 析 結 論
甲圖中用一臺拖拉機將陷入泥潭的汽車拉了出來;
圖乙中一群中學生齊心合力也可以把汽車從泥潭中推出
拖拉機對汽車拉力的作用效果和同學們推汽車推力的作用效果相同
1. 現象探究: 一個力和幾個力的作用效果
新知探究
知識點一 力的合成
2. 合力與力的合成
（1）合力
如果一個力（F）單獨作用的效果與幾個力共同作用的效果相同，這個力就叫作那幾個力的合力 ，組成合力的每一個力（如F1和 F2）叫作分力。
（2）力的合成
求幾個力合力的過程叫作力的合成。
新知探究
知識點一 力的合成
（3）合力與分力的理解
①同時性：幾個分力必須是同時作用在同一個物體上。
②非共存性：對物體進行受力分析時，考慮了合力，就不能再考慮分力，考慮了分力，就不能再考慮合力。
③等效性：合力并不是分力的總和，而應從力的作用效果來判斷，運用等效替代的思想，它可以替代那幾個分力，即合力的實質為分力的“等效力”。
新知探究
知識點二 同一直線上二力的合成
想想議議
如圖所示，在搬運貨物的時候，兩個人同時對車施加沿水平方向的拉力F1和推力F2。此時，怎樣計算拉力F1和推力F2的合力大小呢 又該怎樣確定合力的方向呢
新知探究
1. 實驗：同一直線上二力的合成
【實驗器材】支架、橡皮筋、小圓環、細繩、兩個彈簧測力計。
【實驗步驟】
（1）如圖所示，將橡皮筋一端固定，另一端與小圓環相連。把兩個彈簧測力計分別通過細繩與小圓環相連后，沿水平方向向右拉橡皮筋，將小圓環拉至O點，標記下此時小圓環的位置，并記錄兩個彈簧測力計的示數F1、F2。
知識點二 同一直線上二力的合成
新知探究
知識點二 同一直線上二力的合成
（2）只用一個彈簧測力計拉橡皮筋，將小圓環再次拉到O點，記下彈簧測力計的示數F合。
改變拉力F1、F2的大小，多做幾次實驗。將F合與F1、F2的示數進行比較，并分析F合與F1、F2方向的關系。
項目 F1/N F2/N F合/N
大小
方向
知識點二 同一直線上二力的合成
（3）如圖所示，用兩個彈簧測力計沿相反的方向水平拉橡皮筋，標記下此時小圓環的位置O'，并記下兩個彈簧測力計的示數F1'、F2'。
新知探究
知識點二 同一直線上二力的合成
（4）再用一個彈簧測力計將小圓環拉到O'點，記下彈簧測力計的示數F'合。
改變拉力F1'、F2'的大小，多做幾次實驗。將F'合與F1'、F2'的示數進行比較，并分析F'合與F1'、F2'方向的關系。
項目 F1'/N F2'/N F'合/N
大小
方向
新知探究
知識點二 同一直線上二力的合成
新知探究
【實驗數據與分析】
（1）同一直線上同方向二力的合成
比較（1）與（2）兩次實驗中F1、F2和F合之間的大小與方向的關系。
分析與結論：F1與F2同向，F合產生的作用效果與F1、F2共同作用產生的效果相同時，F合=F1+F2，方向與F1、F2的方向相同。
項目 F1/N F2/N F/N
大小 2 1 3
方向 向右 向右 向右
知識點二 同一直線上二力的合成
新知探究
（2）同一直線上反方向二力的合成
比較（3）與（4）兩次實驗中F1'、F2'和F'合之間的大小與方向的關系。
分析與結論：F1'與F2'反向，F'合產生的作用效果與F1'、F2'共同作用產生的效果相同時，F'合=F1'-F2'，方向與F1' 的方向相同。
項目 F1'/N F2'/N F'合/N
大小 4 1 3
方向 向右 向左 向右
知識點二 同一直線上二力的合成
新知探究
【實驗結論】
同一直線上的兩個力，如果方向相同，合力的大小等于這兩個力的大小之和，合力的方向與這兩個力的方向相同；如果方向相反，合力的大小等于這兩個力的大小之差，合力的方向與較大的力的方向一致。
知識點二 同一直線上二力的合成
新知探究
（1）只有同一物體所受的力才可合成。
（2）不同性質的力也可以合成。
（3）研究方法：在研究物理問題時，有時為了使問題簡化，常用一個物理量來代替其他所有物理量，但不會改變物理效果，比如用合力替代各個分力，這種研究方法叫做等效替代法。
物體受到幾個力作用時，其產生的效果與一個力的作用效果相同。所以我們在研究力的時候，既可以用一個力替代幾個力，也可以用幾個力替代一個力，只要這種替代能保持同樣的效果。
【交流討論】
知識點二 同一直線上二力的合成
新知探究
（1）靜止在水平桌面上的物體
例如，花瓶在豎直方向上受到的力有：重力G與桌面支持力F，因為這兩個力是一對平衡力，大小相等，所以這兩個力的合力是F合=G-F=0.
結論：靜止的物體，所受的合力為0.
2. 物體所受合力與運動狀態間的關系
重力G
支持力F
知識點二 同一直線上二力的合成
新知探究
（2）勻速運動的物體
例如，勻速下落的跳傘運動員在豎直方向上受到的力有：重力G與與空氣的阻力f，因為這兩個力是一對平衡力，大小相等，所以這兩個力的合力是F合=G-f=0.
結論：勻速運動的物體，所受的合力為0.
空氣阻力f
重力G
知識點二 同一直線上二力的合成
新知探究
（3）分析水平面上運動的物體
①若牽引力等于阻力，則合力為0，二力平衡，小車向左做勻速直線運動；
②若牽引力大于阻力，則合力不為0，方向與小車運動方向相同，小車向左做加速直線運動；
支持力N
重力G
阻力f
牽引力F
③若牽引力小于阻力，則合力不為0，方向與小車運動方向相反，小車向左做減速直線運動 。
課堂小結
同一直線二力合成
力的合成
合力與
力的合成
①合力與分力：如果一個力單獨作用的效果與幾個力共同作用的效果相同，這個力就叫作那幾個力的合力，組成合力的每一個力叫作分力。
②力的合成：求幾個力合力的過程叫作力的合成.
同一直線上的兩個力，如果方向相同，合力的大小等于這兩個力的大小之和，合力的方向與這兩個力的方向相同；如果方向相反，合力的大小等于這兩個力的大小之差，合力的方向與較大的力的方向一致.
課堂訓練
帆船的動力來源主要依靠風力，風力的大小直接影響帆船的推進力。這些船帆所受的力的方向相同，帆船所受合力（動力）的大小等于各個船帆所受風力的和。所以動力需求越大的帆船，需要更多的船帆。
1. 不同型號的帆船配有不同數量的船帆，對動力需求越大的帆船需要越多的船帆。請解釋為什么動力需求越大的帆船需要的船帆越多。
課堂訓練
2. 在研究同一直線上方向相同的兩個力的合成的實驗中，兩次將小圓環拉至同一位置O點的目的是什么 實驗中我們會發現，兩個彈簧測力計并排拉圓環時，很難嚴格做到讓力F1和力F2在同一直線上。這兩個力之間會有一定的夾角，你是通過什么方法減小這個夾角的
（1）兩次將小圓環拉至同一位置O點的目的是使一個力單獨作用的效果與2個力共同作用的效果相同。
（2）可以改變細繩的長度，使兩個彈簧測力計在同一直線上，不并排拉。
課堂訓練
3. 甲、乙兩人用一條繩子向同一方向拉一條船，甲用力300 N，乙用力170 N，船受到的拉力是多少
兩力沿同一直線，船受到的拉力大小
F＝F甲+F乙＝300N+170N＝470N
課堂訓練
兩力沿同一直線，桌子受到的合力大小
F＝F乙-F甲＝50N-30N＝20N
水平向左的力比較大，故最終的合力是水平向左。
4. 甲、乙兩人推一張桌子，甲用30N的力向右推，乙用50N的力向左推，兩個力沿同一直線。桌子受到兩人的合力是多少 方向如何
課堂訓練
（1）若兩個力的方向相同（向東或向西），則
合力的大小為 F＝F1+F2＝5N+3N＝8N，方向與兩力的方向相同。
（2）若力F1的方向向東，力F2的方向向西，則
合力的大小為 F＝F1-F2＝5N-3N＝2N，方向向東。
（3）若力F1的方向向西，力F2的方向向東，則
合力的大小為 F＝F1-F2＝5N-3N＝2N，方向向西。
5. 一個力F1的大小為5N，另一個力F2的大小為3N，它們都沿東西方向，向東還是向西并不確定。它們的合力F的大小和方向有哪幾種可能 請列舉各種可能情況，并說出每種情況下合力的大小和方向。

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