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(共34張PPT)
第4節(jié) 同一直線上二力的合成
第八章 運動和力
逐點
導(dǎo)講練
課堂小結(jié)
作業(yè)提升
學習目標
課時講解
1
課時流程
2
力的合成
同一直線上二力的合成
同一直線上二力合成的應(yīng)用
知識點
力的合成
知1－講
感悟新知
1
1. 觀察與分析 合力與分力
知1－講
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合力與分力的概念：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。另外那幾個力叫作分力。
知1－講
感悟新知
深度理解:
合力的概念是建立在“等效”的基礎(chǔ)上，要判斷一個力是不是幾個力的合力，關(guān)鍵在于“一個力”和“幾個力”的作用效果是否相同，而且那“幾個力”必須是同時作用在同一個物體上的幾個力。在對物體進行受力分析時：若考慮的是合力，那么就不用考慮分力；若考慮的是分力，那么就不用考慮合力。
知1－講
感悟新知
2. 力的合成 在物理學中，求幾個力合力的過程叫作力的合成。
3. 合力與分力的理解 合力和所有的分力，是相互替代關(guān)系。分析物體受力情況時，可以認為物體受到合力F，也可以認為物體受到分力F1、F2 等，但不能認為物體同時受到合力F 和分力F1、F2 等。
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知1－練
如圖1 所示，兩次都把彈簧一端從位置A 水平拉伸到B，則合力是______， 分力是______ 。
例 1
解析：力F 的作用效果與力F1、F2 共同作用的效果相同，所以F 叫作F1、F2 的合力，F(xiàn)1、F2 叫作分力。
F
F1、F2
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知1－練
1. 如圖甲，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。此時拖拉機對汽車的拉力是同學們對汽車推力的______，其主要的依據(jù)是：作用在同一物體上，且_____________相同。
合力
力的作用效果
知識點
同一直線上二力的合成
知2－講
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2
實驗：研究同一直線上二力的合成
實驗思路 將一根橡皮筋的一端固定，另一端與小圓環(huán)相連，用兩個彈簧測力計分別沿相同方向和相反方向拉橡皮筋，將小圓環(huán)拉至某一位置，記錄F1、F2 的大小。然后用一個測力計拉橡皮筋至同樣的位置，記錄F3 的大小。比較F3與F1、F2 的大小關(guān)系。
知2－講
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實驗過程
(1)如圖2 甲，將一根橡皮筋的一端固定，另一端與小圓環(huán)相連，用兩個彈簧測力計分別通過細繩與小圓環(huán)相連后，沿同一水平方向拉橡皮筋，將小圓環(huán)拉至O 點，記錄F1、F2的大小。
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(2)用一個彈簧測力計拉橡皮筋，將小圓環(huán)拉至O 點，記錄F3 的大小。
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(3)改變F1、F2 的大小，重復(fù)(1)(2)操作，數(shù)據(jù)記錄如表一。
表一
序號 拉力 F1/N 拉力 F2/N 拉力
F3/N
1 3.0 1.0 4.0
2 2.6 1.4 4.0
3 1.8 2.2 4.0
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(4)如圖2 乙，用兩個彈簧測力計沿相反的方向水平拉橡皮筋，將小圓環(huán)拉至O′點，記錄F1′、F2′的大小。
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(5)用一個彈簧測力計拉橡皮筋，將小圓環(huán)拉至O′點，記錄F3′的大小。
知2－講
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(6) 改變F1′、F2′的大小，重復(fù)(4)(5)操作，數(shù)據(jù)記錄如表二。
表二
序號 拉力 F1′/N 拉力 F2′/N 拉力
F3′/N
4 3.5 1.5 2.0
5 3.0 1.0 2.0
6 2.8 1.8 2.0
知2－講
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實驗結(jié)論
①同一直線上，方向相同的兩個力的合力，大小等于這兩個力的大小之和，方向跟這兩個力的方向相同，即F3=F1+F2；
②同一直線上，方向相反的兩個力的合力，大小等于這兩個力的大小之差，方向跟較大的那個力的方向相同，即F3′=F1′-F2′
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思想方法
等效替代法：由于所有分力合在一起的力產(chǎn)生的作用效果與所有分力共同產(chǎn)生的作用效果是相同的、等效的，因此可以用一個合力來代替那幾個分力，這種研究問題的方法叫等效替代法。
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[上海普陀期末]甲、乙兩組同學合作探究“同一直線上兩個力的合力與兩個力的大小關(guān)系”。他們將一根粗橡皮條的一端固定，另一端系兩個細繩套［如圖3(a)］。
例2
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知2－練
接著用兩個測力計鉤住繩套，甲組同學沿同方向、乙組同學沿反方向拉橡皮條至O 點［如圖3(b)、(c)］，記錄F1、F2 的大小；然后用一個測力
計拉橡皮條也至O 點［如圖3(d)］，
記錄F 的大小；他們改變O點的
位置多次重復(fù)實驗，記錄的數(shù)
據(jù)如表一、表二所示。
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知2－練
表一 表二
甲組 乙組
序號 F1/N F2/N F3/N
1 1.5 0.5 2.0
2 2.0 1.0 3.0
3 2.5 1.5 4.0
序號 F1/N F2/N F3/N
4 5.0 3.0 2.0
5 8.0 5.0 3.0
6 10.0 6.0 4.0
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解題秘方：處理表中的數(shù)據(jù)，分析歸納得出結(jié)論。
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(1)分析比較表一的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件可初步得出：同一直線上方向相同的兩個力，_____________________ 。
(2)分析比較表二的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件可初步得出： ________________________________________________。
合力大小等于兩力之和
同一直線上方向相反的兩個力，合力大小等于兩力之差
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(3)兩組同學交流了表中數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)：
甲：同一直線上方向相同的兩個力的合力大于其中較大
的力；
乙：同一直線上方向相反的兩個力的合力小于其中較小
的力；
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①就上述數(shù)據(jù)而言，以上發(fā)現(xiàn)______( 填“只有甲”“只有乙”“都”或“都不”)正確；
解析：分析表一數(shù)據(jù)可得；作用在同一直線上、方向相同的兩個力的合力總大于兩個力中較大的力，故甲結(jié)論正確；分析表二數(shù)據(jù)可得：作用在同一直線上、方向相反的兩個力的合力總小于兩個力中較小的力，故乙的結(jié)論正確；因此就上述數(shù)據(jù)而言，以上發(fā)現(xiàn)都正確。
都
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②基于得出的初步結(jié)論進行推理得，其中一個發(fā)現(xiàn)不具普適性；請擬定一組F1、F2的值，以支持該推理：F1=______N，F(xiàn)2=______N。
解析：基于得出的初步結(jié)論進行推理，其中乙組的發(fā)現(xiàn)不具普適性，若F1=10.0 N ，F(xiàn)2=3.0 N ，則合力F=F1-F2=10.0 N-3 .0 N= 7 .0 N> F2，由此證明乙組的發(fā)現(xiàn)不具有普適性。。
10.0
3.0
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知2－練
2. 小明在光滑的水平板上探究同一直線上二力合成的規(guī)律。如圖甲所示的裝置為探究過程的俯視圖。實驗時首先將皮筋的B端固定，再用兩個測力計沿相同方向拉A 端，使A 端到達某一點O并記錄
下該點的位置。
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(1)實驗中用一個測力計拉皮筋時，仍要將皮筋A(yù) 端拉伸到O 點再讀數(shù)，這樣做的目的是使F 的作用效果與__________作用的效果相同。
(2)通過該實驗可知F與F1、F2的大小關(guān)系是_________。(用字母表示)
F1和F2共同
F＝F1＋F2
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(3)小鳳做實驗時，用第一個彈簧測力計鉤住皮筋的A 端，第二個彈簧測力計鉤住第一個彈簧測力計的掛環(huán)，如圖乙所示。
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拉動第二個彈簧測力計，使A端到達某一點O′并記錄下該點的位置，然后在表格中記錄下兩個拉力F1 ′、F2 ′的大小與方向。再用一個測力計拉皮筋A(yù) 端，仍將A 端拉伸到O ′點，記錄下此時拉力F′的大小與方向。根據(jù)你的推斷，F(xiàn)′=________N。
1.2
知識點
同一直線上二力合成的應(yīng)用
知3－講
感悟新知
3
1. 已知兩個力的大小和方向，求合力的大小和方向。
2. 已知一個分力和合力的大小和方向，求另一個分力的大小和方向。
溫馨提示
物體受到平衡力作用時，其合力為0。
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知3－練
如圖4 所示，物體A 放在光滑的水平桌面上，受到同一直線上的兩個力的作用，其中F1=16 N，F(xiàn)2=20 N，則物體在水平方向上受到的合力大小為______N，方向為________ 。
例 3
4
水平向右
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知3－練
解題秘方：利用同一直線上方向相反的二力合成規(guī)律直接求解。
解析：F1 和F2 兩個力的合力F合=F2-F1=20 N-16 N=
4 N ，合力的方向與較大力的方向相同，即方向為水平向右。
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知3－練
3. 一個物體受到同一直線上的F1 和F2 兩個力的作用，若F1=6 N，方向水平向右，它們的合力F=15 N，方向水平向右，則F2 的大小為______N，方向_________ 。
9
水平向右
同一直線上二力的合成
概念
力的合成
合力
分力
求合力
同一直線上同向的兩個力的合成
同一直線上反向的兩個力的合成

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