資源簡介

(共24張PPT)
8.4同一直線上二力的合成
第八章 運動和力
物理人教版（2024）八年級下冊
1．通過分析生活中的現象，概括出合力與力的合成的概念，培養學生學會從現象中抽象物理概念的能力。
2．通過觀察和實驗，掌握同一直線上二力合成的規則。初步培養學生勤于觀察和動手操作的能力；體會到團結合作、交流互助的重要性；形成實事求是的科學態度。
3．能運用同一直線上二力合成的規則，分析物體的受力及運動狀態，培養學生理論聯系實際的能力。
重點
學習目標
重點
難點
兩頭驢的作用效果與一匹馬的作用效果相同
新課引入
兩人施加力的作用效果與一人施加力的作用效果相同
這些力有什么關系？
新課引入
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。
知識拓展
一、力的合成
在物理學中，求幾個力的合力的過程叫作力的合成。
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
兩人搬運貨物
二、同一直線上二力的合成
知識拓展
實驗探究
研究同一直線上方向相同的二力合成
1
（1）把橡皮筋B端固定好，A端和兩個測力計相連。
（2）先用兩個測力計沿同一方向拉橡皮筋的A端，使A端到達O點，記下O點位置及兩個測力計的拉力F1和F2的大小和方向。
實驗步驟
實驗：研究同一直線上二力的合成
（3）用一個測力計對橡皮筋的A端施加一個力F，將橡皮筋的A端拉伸到O點，記下力F的大小和方向。
（4）重復（2）（3）的步驟2次，并記錄相應數據。
實驗探究
實驗：研究同一直線上二力的合成
研究同一直線上方向相同的二力合成
1
實驗步驟
實驗數據
序號 F1的大小/N F1的方向 F2的大小/N F2的方向 F的大小/N F的方向
1
2
3
實驗探究
實驗：研究同一直線上二力的合成
研究同一直線上方向相同的二力合成
1
數據分析
橡皮筋的A端兩次都被拉伸到O點，就說明F代替了F1和F2這兩個力的作用。
沿同一直線作用的兩個同方向的力，其合力的方向不變，大小等于這兩個力的大小之和。
實驗探究
實驗：研究同一直線上二力的合成
研究同一直線上方向相同的二力合成
1
（1）把橡皮筋B端固定好，A端和兩個測力計相連。
（2）先用兩個測力計沿相反方向拉橡皮筋的A端，使A端到達O點，記下O點位置及兩個測力計的拉力F1和F2的大小和方向。
實驗探究
研究同一直線上方向相反的二力合成
2
實驗步驟
實驗：研究同一直線上二力的合成
（3）用一個測力計對橡皮筋的A端施加一個力F，將橡皮筋的A端拉伸到O點，記下力F的大小和方向。
（4）重復（2）（3）的步驟2次，并記錄相應數據。
實驗探究
研究同一直線上方向相反的二力合成
2
實驗：研究同一直線上二力的合成
實驗步驟
實驗探究
研究同一直線上方向相反的二力合成
2
實驗：研究同一直線上二力的合成
實驗數據
序號 F1的大小/N F1的方向 F2的大小/N F2的方向 F的大小/N F的方向
1
2
3
橡皮筋的A端兩次都被拉伸到O點，就說明F代替了F1和F2這兩個力的作用。
沿同一直線作用的兩個反方向的力，其合力的方向與其中較大的力的方向一致，大小等于這兩個力的大小之差。
數據分析
實驗探究
研究同一直線上方向相反的二力合成
2
實驗：研究同一直線上二力的合成
實驗探究
實驗：研究同一直線上二力的合成
實驗過程
動畫視頻
二、同一直線上二力的合成
物體受到的合力為0（平衡力）
物體處于平衡態
（靜止或勻速直線運動狀態）
物體受到的合力不為0（非平衡力）
物體處于非平衡態
（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，方向與這兩個力的方向相同，即F合=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，方向與較大的那個力的方向相同，即F合=F1-F2。
二、同一直線上二力的合成
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+0.5 N=3.2N
例：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2.7N，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
解：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-0.5 N=2.2N
例：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2.7N，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
二、同一直線上二力的合成
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。
知識遷移
1. F1和F2的合力是F，則以下結論正確的是( )
A.合力F是真實存在的力
B.F1、F2、F同時作用在物體上
C.F的方向一定與F1相同
D.F的作用效果一定與F1、F2共同作用的效果相同
D
知識遷移
2. 同一直線上的兩個力的合力為1000N，其中一個力的大小為400N，則另一個力的大小( )
A.一定是600N B.可能少于400N
C.可能等于1400N D.可能大于1400N
C
當兩個力的方向相同時，合力大小等于這兩個力的大小之和，方向與這兩個力的方向相同，故另一個力的大小是1000N-400N=600N；
當兩個力的方向相反時，合力大小等于這兩個力的大小之差，由于其中一個力為400N小于合力1000N，所以另一個為較大的力，方向與合力的方向相同，故另一個力的大小是1000N+400N=1400N。
3. 把一個質量是0.5kg的籃球豎直向上拋出，假定運動過程中空氣對它的阻力恒為0.5N，則籃球在豎直上升和降落過程中所受力的合力分別是( )(g取10N/kg)
A.5.5N 5N B.5.5N 4.5N C.4.5N 5.5N D.5N 4.5N
知識遷移
B
籃球所受重力為G=mg=0.5kg×10N/kg=5N；
（1）籃球在上升過程中，受豎直向下的重力G，豎直向下的空氣阻力F阻，籃球受到的合力F合=G+F阻=5N+0.5N=5.5N；
（2）籃球在豎直降落過程中，受豎直向下的重力G，豎直向上的空氣阻力F阻，所受的合力為 F合'=G-F阻=5N-0.5N=4.5N。
F4
F1
F3
F2
F5
Fn
F1+2
F1+2+3
假設物體受n個力，F1、F2、F3…Fn，先求任意兩個力F1和F2的合力F1+2，F1+2與原來的兩個分力F1和F2是等效替代的關系。這樣這個物體就相當于受到了F1+2、F3…Fn等n-1個力。如此兩兩合成，直至完成。
如果某一物體在同一方向上所受的力是多個，這時應如何求合力？
知識拓展
知識小結
二力的合成
同一直線上方向相同的二力合成：F合=F1+F2，方向與這兩個力的方向相同。
同一直線上方向相反的二力合成：F合=|F1-F2|，方向與較大力方向一致。
力的合成
合力
力的合成
同一直線上二力的合成

展開更多......

收起↑