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同一直線(xiàn)上的二力合成
第4節(jié)
第八章 運(yùn)動(dòng)和力
（人教版）八年級(jí)
上
01
新課標(biāo)要求+課標(biāo)解讀
02
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1. 知道合力與分力的概念
2. 會(huì)求同一直線(xiàn)上的兩個(gè)力的合力及其方向
03
課堂導(dǎo)入
大象在船上使得船下沉到一定深度，小石塊也使得船下沉到一定的深度，兩者對(duì)船的作用效果相同；兩個(gè)小孩共同提起一桶水，可以使水桶保持靜止?fàn)顟B(tài)；一個(gè)大人單獨(dú)提起同一桶水，也能使水桶保持靜止?fàn)顟B(tài)，大人和兩個(gè)小孩對(duì)桶的作用效果相同。
04
力的合成
合力、分力的特點(diǎn)：
①同時(shí)性：幾個(gè)分力必須是同時(shí)作用在同一個(gè)物體上。
②非共存性：對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)，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：合力并不一定是分力的總和，而應(yīng)從力的作用效果來(lái)判斷，運(yùn)用等效替代的思想，它可以替代那幾個(gè)分力，即合力的實(shí)質(zhì)為分力的“等效力”。
④非真實(shí)性（合力）：合力只是幾個(gè)分力的效果的等價(jià)體現(xiàn)，而非真實(shí)存在。
如果一個(gè)力單獨(dú)作用的效果與幾個(gè)力共同作用的效果相同，這個(gè)力就叫作那幾個(gè)力的合力。
在物理學(xué)中，求幾個(gè)力合力的過(guò)程叫作力的合成。
一般情況下，為了受力分析方便，我們會(huì)把在同一直線(xiàn)上不同作用點(diǎn)的力平移到同一個(gè)作用點(diǎn)上面去（一般是移動(dòng)到物體的中心位置）。例如分析靜止在水平面上和斜面上物體的受力情況：
05
受力分析圖的畫(huà)法
這種斜面合力的求法高中階段會(huì)進(jìn)一步學(xué)習(xí)
如圖所示，在搬運(yùn)貨物的時(shí)候，兩個(gè)人同時(shí)對(duì)車(chē)施加沿水平方向的拉力F1和推力F2。此時(shí)，怎樣計(jì)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
06
想想議議
07
同一直線(xiàn)上的二力合成
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：同一直線(xiàn)上的兩個(gè)力，如果方向相同，合力的大小等于這兩個(gè)力的大小之和，合力的方向與這兩個(gè)力的方向相同；如果方向相反，合力的大小等于這兩個(gè)力的大小之差，合力的方向與較大的力方向一致。
同向：F合=F1+F2
反向：F合=F1－F2
讓連接兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的細(xì)繩分別統(tǒng)過(guò)處在同一直線(xiàn)上的兩個(gè)定滑輪。
或可以改變細(xì)繩的長(zhǎng)度，使兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)在同一直線(xiàn)上，不并排拉。
07
同一直線(xiàn)上的二力合成
靜止在桌面上的空杯子
支持力N
重力G
由于物體靜止，這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力，大小相等方向相反，所以這兩個(gè)力的合力是F合=G－N=0（或F合=N－G=0）
結(jié)論：靜止的物體，所受的合力為0.
07
同一直線(xiàn)上的二力合成
支持力N
茶水和杯杯的重力G總
由于物體靜止，這兩個(gè)力（實(shí)際上有三個(gè)力）是一對(duì)平衡力，大小相等方向相反，所以這兩個(gè)力的合力是F合=G總－N=0（或F合=N－G總=0）
結(jié)論：靜止的物體，所受的合力為0.
豎直方向勻速直線(xiàn)下落的物體
07
同一直線(xiàn)上的二力合成
空氣阻力f
重力G
由于物體勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力，大小相等方向相反，所以這兩個(gè)力的合力是F合=G－f=0（或F合=f－G=0）
結(jié)論：勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體，所受的合力為0.
07
同一直線(xiàn)上的二力合成
我們把熱氣球上升的力用 F 表示，
由于物體勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，這兩個(gè)（實(shí)際上有四個(gè)力）力是一對(duì)平衡力，大小相等方向相反，所以這兩個(gè)力的合力是F合=G總+ f－F =0（或F合=F－G總－f=0）
結(jié)論：勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體，所受的合力為0.
F
空氣阻力 f +總重力G總
分析水平面上運(yùn)動(dòng)的物體
①若牽引力等于阻力，則合力為0，二力平衡，小車(chē)向左做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；
②若牽引力大于阻力，則合力不為0，方向與小車(chē)運(yùn)動(dòng)方向相同，小車(chē)向左做加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；
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(chē)運(yùn)動(dòng)方向相反，小車(chē)向左做減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 。
07
同一直線(xiàn)上的二力合成
08
習(xí)題練習(xí)
【例1】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
470N
08
習(xí)題練習(xí)
【例2】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(gè)力沿同一直線(xiàn)。桌子受到兩人的合力是多少 方向如何
20N
水平向左
【例3】F1和F2是作用在同一物體上的兩個(gè)力，且作用在同一水平直線(xiàn)上。若其中F1=6N，方向是水平向右，且這兩個(gè)力的合力為16N。關(guān)于F2的大小和方向，說(shuō)法中正確的是（　?。?br/>A．一定是10N，且方向水平向右 B．一定是22N，且方向水平向左
C．可能是10N，且方向水平向左 D．可能是22N，且方向水平向左
D
08
習(xí)題練習(xí)
08
習(xí)題練習(xí)
D
【例5】 不同型號(hào)的帆船配有不同數(shù)量的船帆，對(duì)動(dòng)力需求越大的帆船需要越多的船帆。請(qǐng)解釋為什么動(dòng)力需求越大的帆船需要的船帆越多。
解析：帆船的動(dòng)力來(lái)源主要依靠風(fēng)力，風(fēng)力的大小直接影響帆船的推進(jìn)力。這些船帆所受的力的方向相同，帆船所受合力（動(dòng)力）的大小等于各個(gè)船帆所受風(fēng)力的和。所以動(dòng)力需求越大的帆船，需要更多的船帆。
08
習(xí)題練習(xí)
【例6】利用如圖所示的裝置探究同一直線(xiàn)上二力合成的規(guī)律，首先將皮筋的B端固定，再用兩個(gè)測(cè)力計(jì)沿相同方向拉A端，使A端到達(dá)某一點(diǎn)O并記錄下該點(diǎn)的位置，然后在表格中記錄下兩個(gè)拉力F1、F2的大小與方向。再用一個(gè)測(cè)力計(jì)拉皮筋A(yù)端，仍將A端拉伸到O點(diǎn)，記錄下此時(shí)拉力F的大小與方向。
（1）實(shí)驗(yàn)中用一個(gè)測(cè)力計(jì)拉皮筋時(shí)，仍要將皮筋A(yù)端拉伸到O點(diǎn)再讀數(shù)，這樣做的目的是使兩次 相同。
（2）通過(guò)該實(shí)驗(yàn)可知F與F1、F2的大小關(guān)系是 。（用字母表示）
實(shí)驗(yàn)中我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)并排拉圓環(huán)時(shí)，
很難嚴(yán)格做到讓力和力F在同一直線(xiàn)上。這兩個(gè)力
之間會(huì)有一定的夾角，你是通過(guò)什么方法減小這個(gè)夾角的
08
習(xí)題練習(xí)
F=F1+F2
力的作用效果
讓連接兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的細(xì)繩分別統(tǒng)過(guò)處在同一直線(xiàn)上的
兩個(gè)定滑輪?；蚩梢愿淖兗?xì)繩的長(zhǎng)度，使兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)在同一直線(xiàn)上，不并排拉。
08
習(xí)題練習(xí)
【例7】某同學(xué)練習(xí)排球墊球時(shí)，排球離開(kāi)胳膊后豎直上升，到達(dá)最高點(diǎn)后豎直下落。已知排球所受的重力約為2.7N，排球所受的空氣阻力與速度的大小有關(guān)，方向與運(yùn)動(dòng)方向相反。若排球在豎直上升過(guò)程的某時(shí)刻所受空氣阻力的大小約為0.5N，試計(jì)算排球此時(shí)所受合力的大小，并說(shuō)明合力的方向。若在豎直下落過(guò)程的某時(shí)刻所受空氣阻力的大小也約為0.5 N，則此時(shí)所受合力的大小和方向又是怎樣的
解析：排球豎直上升時(shí)，受到的重力和空氣阻力方向均豎直向下(圖甲)，這兩個(gè)力的方向相同。
F合=G+F阻=2.7N+0.5N=3.2N，方向豎直向下。
排球豎直下落時(shí)，受到的重力豎直向下，空氣阻力豎直向上(圖乙)，這兩個(gè)力的方向相反。
F合=G－F阻=2.7N－0.5N=2.2N，方向豎直向下。
【例8】一個(gè)力F1的大小為5N，另一個(gè)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(qǐng)列舉各種可能情況，并說(shuō)出每種情況下合力的大小和方向。
08
習(xí)題練習(xí)
答案：
（1）若兩個(gè)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。
09
作業(yè)布置
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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