資源簡介

(共37張PPT)
第八章 運動和力
第4節
同一直線上二力的合成
八年級物理下冊 人教版（2024新版）
課前自學準備
課標要求
課堂教學展示
新課導入
有風時帆船利用眾多風帆提供的動力航行，
無風時，帆船利用發動機推動前進，
兩種情況下動力的作用效果是一樣的嗎？
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新課導入
兩種情況下帆船的動力不同：
大量船帆驅動產生多個力。
發動機驅動產生一個力。
作用效果：
都使得船在海中航行。
簡而言之：
大量船帆對帆船的作用效果與一個發動機對帆船的作用效果是一樣的。
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進行新課
兩個小孩提一桶水
一個大人提起一桶水
兩個小孩才能提起的一桶水，現在一個大人就可以提起，他們的作用效果是一樣的嗎
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進行新課
等效
兩個小孩提一桶水
一個大人提起一桶水
水桶受到的力不同：
兩個小孩對水桶施加的多個力。
一個大人對水桶施加的一個力。
作用效果：
水桶被提起。
兩個小孩對水桶的作用效果和一個大人對水桶的作用效果是相同的。
F1
F2
F3
知識點一
力的合成
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分力。
在物理學中，求幾個力合力的過程叫作力的合成。
研究方法：等效替代法
通過觀察知道：一個力的作用效果與多個力的作用效果相同時，那這一個力和多個力有何種關系呢？
合力與分力
合力和分力的理解
1.力的合成是唯一的；
2.只有同一物體所受的力才可合成；
3.不同性質的力也可以合成；
4.分力與合力從物理實質上講是在力的作用效果方面的一種等效替代關系，而不是物體的重復受力。
例 下列有關合力和分力的說法錯誤的是( )
A.作為分力的幾個力一定作用在同一物體上
B.合力的作用效果和分力共同作用的效果是一樣的
C.考慮合力時，就不要考慮分力了
D.合力和分力同時作用在物體上
D
知識點二
同一直線上二力的合成
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？
想想議議
F1
F2
實驗
研究同一直線上二力的合成
探究1：沿同一直線，且方向相同的二力的合成
力 F1/N F2/N F合/N
大小
方向
探究2：沿同一直線，且方向相反的二力的合成
力 F1/N F2/N F合/N
大小
方向
【實驗記錄】
F1/N F2/N F合/N
F1與F2同向 0.8 0.7 1.5
向右 向右 向右
F1與F2反向 0.9 2.4 1.5
向左 向右 向右
通過對表中數據的分析，同一直線上二力的合成有什么規律
當F1與F2同向時，
F合= F1+F2， F合方向與F1、F2方向相同
當F1與F2反向時，
F合=F2 -F1， F合方向與F1、F2中較大的力的方向一致
F1=3N
F2=4N
F合=7N
F1=3N
F2=7N
F合=4N
歸納
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，即F合= F1+F2；
同一直線上的兩個力，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方向一致，即F合 = F1-F2（ F1>F2 ）。
同向相加 反向相減
想想議議
推力F1和拉力F2是同一直線上的兩個力，且方向相同，則合力大小等于這兩個力的大小之和，即F=F1+F2，合力的方向與這兩個力的方向相同，即水平向右。
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？
F1
F2
根據物體在同一直線上受二力作用的情況分析物體運動狀態。
F牽
f
F牽 > f
F牽 = f
F牽 < f
以在平直軌道上運動的火車為例:
加速直線運動
勻速直線運動
減速直線運動
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例題解析
某同學練習排球墊球時，排球離開胳膊后豎直上升，到達最高點后豎直下落。已知排球所受的重力約為 2.7 N，排球所受的空氣阻力與速度的大小有關，方向與運動方向相反。若排球在豎直上升過程的某時刻所受空氣阻力的大小約為 0.5 N，試計算排球此時所受力的合力的大小，并說明合力的方向。若排球在豎直下落過程的某時刻所受空氣阻力的大小也約為 0.5 N，則此時排球所受力的合力的大小和方向又是怎樣的
G
F阻
F阻
G
甲
乙
G
F阻
F阻
G
甲
乙
解 排球豎直上升時，受到的重力和空氣阻力方向均豎直向下(圖甲)，這兩個力的方向相同。
F合=G+F阻=2.7N+0.5N=3.2N
排球豎直下落時，受到的重力豎直向下，空氣阻力豎直向上(圖乙)，這兩個力的方向相反。
F′合=G- F阻=2.7N-0.5N=2.2N
排球上升時合力為3.2N，排球下降時合力為2.2N，方向均豎直向下。
力的合成的應用
賽龍舟
拔河
斜拉橋
知識點三
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隨堂演練
1.下列關于合力的說法錯誤的是( )
A.合力是從力的作用效果上考慮的
B.合力和分力不是同時作用在物體上的力
C.作用在同一直線上的幾個力才存在合力
D.合力跟分力大小之和是不同的概念
C
2.同學們為了探究同一直線上兩個力的合成，設計了如圖所示的實驗，把彈簧的 B 端固定，用彈簧測力計沿水平方向拉彈簧的 A 端(未超過彈簧的彈性限度)。
(1)如圖甲所示，用兩個彈簧測力計沿水平向右的方向同時拉彈簧的A端，使A端到達O點(做上記號)，然后用一個彈簧測力計拉彈簧A端，使A端到達______點，則F是F1、F2的合力。
(2)根據甲實驗，可以得出結論：同一直線上，方向相同的兩個力的合力的大小等于________________ ，即F = __________，合力的方向與這兩個力的方向_________。
相同
O
二力的大小之和
F1 + F2
(3)在乙實驗中，F1'=5N，F2'= 2N，則合力F'=___N ，合力F'的方向與力 _______的方向相同。
(4)該實驗主要運用的物理研究方法是_____________。
等效替代法
3
F1'
課后反饋總結
習題解答
1.不同型號的帆船配有不同數量的船帆，動力需求越大的帆船往往用越多的船帆，這是為什么？
解：帆船的動力是由風對船帆的作用力的合力提供的，風對一個船帆的作用力是有限的，根據力的合成可知，動力需求越大的帆船需要越多的船帆。
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
解：兩次將小圓環拉至同一位置O點的目的是使兩次對橡皮筋的拉力的作用效果相同，從而比較合力與兩個分力的大小關系，進而得出結論。為減小兩力的夾角，可使連接小圓環與彈簧測力計的兩段細線的長度相差大些，這樣實驗時兩個彈簧測力計相距較遠，便于使F1和力F2共線。
3.甲、乙兩人用一條繩子向同一方向拉一條船，甲用力300N，乙用力170N，船受到的拉力是多少
解：由題意可知，甲、乙兩人施加的力方向相同且在同一直線上，根據同一直線上二力合成的規則可知，船受到的拉力F合=F甲 +F乙=300N+170N=470N。
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。桌子受到兩個力的合力是多少？方向如何？
解：甲、乙兩人施加的力方向相反但在同一直線上， F乙> F甲 ，根據同一直線上二力合成的規則可知，桌子受到兩人的合力F合= F乙-F甲 =50N-30N=20N，方向與乙的推力方向相同，即兩人的合力方向向左。
5.一個力 F1的大小為 5 N，另一個力 F2的大小為 3 N，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。
解：共有四種可能。
(1) F1向東，F2向西，兩個力作用在同一直線上，因F1> F2，則合力F合= F1-F2 =5N-3N=2N，合力的方向向東。
(2) F1向東， F2向東，兩個力作用在同一直線上，則合力
F合= F1 + F2 =5 N+3 N=8N，合力的方向向東。
(3) F1向西， F2向西，兩個力作用在同一直線上，則合力
F合= F1 + F2 =5 N+3 N=8 N，合力的方向向西。
(4) F1向西，F2向東，兩個力作用在同一直線上，因F1 > F2 ，則合力 F合= F1-F2 =5 N-3 N=2N，合力的方向向西。
課堂教學展示
課堂小結
兩個力在
同一直線上
方向相同
方向相反
大小：F = F1+F2
方向：與兩個力方向相同
大小：F = F1-F2（ F1>F2 ）
方向：與較大的力方向相同
二、合力的計算
一、合力與分力的概念
1.合力：如果一個力產生的作用效果與幾個力共同作用產生的效果相同，這個力就叫作那幾個力的合力。
2.分力：組成合力的每一個力叫分力。
同向相加
反向相減
1.從課后習題中選取；
2.完成練習冊本課時的習題。
課后反饋總結
布置作業
下 課
Thanks!
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