【公開課】同一直線上二力的合成+課件+2024-2025學(xué)年+人教版（2024）初中物理八年級(jí)下冊(cè)+

第4節(jié)第八章

運(yùn)動(dòng)和力同一直線上二力的合成在日常生活中我們經(jīng)常遇到這樣的情況：當(dāng)一個(gè)人用力推一個(gè)物體或提起一個(gè)物體時(shí)，如果力氣不夠，這時(shí)再過(guò)來(lái)一個(gè)人幫忙則往往會(huì)達(dá)到目的；但是如果換一個(gè)力氣比較大的人，他一個(gè)人也可以達(dá)到目的。這時(shí)我們就說(shuō)一個(gè)人經(jīng)過(guò)努力達(dá)到的效果與兩個(gè)人相同，今天我們就來(lái)專門研究這樣的問題。觀察與思考男同學(xué)也能將同款板凳舉到相同的高度理解合力的概念。（難點(diǎn)）02通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)同一直線上二力的合成情況。（重點(diǎn)）01掌握同一直線上同方向和反方向的二力合成。（難點(diǎn)）03學(xué)習(xí)目標(biāo)1.兩個(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)。2.一個(gè)人拉一輛車?yán)粍?dòng)，再有一個(gè)人在后邊推就可以把車推動(dòng)；如果換一個(gè)力氣大的人一個(gè)人就可以拉動(dòng)。說(shuō)明：這里所說(shuō)的效果相同，在物理學(xué)中我們叫它等效，也可以叫等效替代，等效替代是物理學(xué)中常用的一種方法。總結(jié)：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、力的合成想一想：生活中幾個(gè)力共同作用的事例。一、力的合成

在搬運(yùn)貨物的時(shí)候，兩個(gè)人同時(shí)對(duì)車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?想想議議兩個(gè)人搬運(yùn)貨物

要研究多個(gè)力的合成問題，可以先從簡(jiǎn)單的情況入手。同一直線上二力合成的情況最簡(jiǎn)單，是我們?cè)诔踔须A段研究的重點(diǎn)。那么我們?nèi)绾蝸?lái)確定同一直線上的兩個(gè)力的合力的大小和方向呢？

研究同一直線上二力的合成實(shí)驗(yàn)方法：等效替代法二、同一直線上二力的合成1.如圖所示，將橡皮筋一端固定，另一端與小圓環(huán)相連。把兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別通過(guò)細(xì)繩與小圓環(huán)相連后，沿水平方向向右拉橡皮筋，將小圓環(huán)拉至O點(diǎn)，標(biāo)記下此時(shí)小圓環(huán)的位置，并記錄兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1、F2。實(shí)驗(yàn)過(guò)程：2.只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮筋，將小圓環(huán)再次拉到O點(diǎn)，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F合。改變拉力F1、F2的大小，多做幾次實(shí)驗(yàn)。將F合與F1、F2的示數(shù)進(jìn)行比較，并分析F合與F1、F2方向的關(guān)系。合二、同一直線上二力的合成數(shù)據(jù)記錄與分析1：結(jié)論：同一直線上的兩個(gè)力方向相同時(shí)，F(xiàn)合=F1+F2，方向與這兩個(gè)力的方向相同。二、同一直線上二力的合成同一直線上方向相同的兩個(gè)力的合成（表1）F1F2F合大小/N方向大小/N方向大小/N方向10.5向右2.5向右3向右21向右1.5向右2.5向右31.5向右3向右4.5向右3.如圖所示，用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)沿相反的方向水平拉橡皮筋，標(biāo)記下此時(shí)小圓環(huán)的位置O'，并記下兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1'、F2'（F1'>F2'）。4.再用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)將小圓環(huán)拉到O'點(diǎn)，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F合'。改變拉力F1'、F2'的大小，多做幾次實(shí)驗(yàn)。將F合'與F1'、F2'的示數(shù)進(jìn)行比較，并分析F合'與F1'、F2'方向的關(guān)系。合二、同一直線上二力的合成實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

結(jié)論：同一直線上的兩個(gè)力方向相反時(shí)，F(xiàn)合=F1'-F2'（F1'>F2'），方向與較大的力（F1'）的方向相同。二、同一直線上二力的合成同一直線上方向相反的兩個(gè)力的合成（表2）F1'F2'F合'大小/N方向大小/N方向大小/N方向11.5向右0.5向左1向右22向右1向左1向右32.5向右1向左1.5向右數(shù)據(jù)記錄與分析2：

處于平衡狀態(tài)（受平衡力）的物體，合力為零；處于非平衡狀態(tài)（受非平衡力）的物體，合力不為零。利用平衡狀態(tài)和同一直線二力合成的規(guī)則，我們可以分析物體的受力或者求解力。拓展與延伸

跳傘運(yùn)動(dòng)員背著打開的降落傘從空中豎直跳下，它所受的重力和空氣阻力的合力為10N，方向豎直向下。已知運(yùn)動(dòng)員和傘具的總重為800N，求運(yùn)動(dòng)員所受空氣阻力的大小及方向。解：運(yùn)動(dòng)員豎直向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中所受合力的方向豎直向下，與重力同向，則重力較大，即F合=G-f。所以f=G-F合=800N-10N=790N，方向豎直向上。例1

某同學(xué)練習(xí)排球墊球時(shí)，排球離開胳膊后豎直上升，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，所受的空氣阻力與速度大小有關(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0.5N，則此時(shí)所受合力的大小和方向又是怎樣的?例2解：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。則有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)，受到的重力方向豎直向下，空氣阻力豎直向上(圖乙)，這兩個(gè)力的方向相反。則有F合=G-F阻=2.7N-0.5N=2.2N，方向豎直向下。例2同一直線上二力的合成力的合成同一直線上二力的合成合力：如果一個(gè)力單獨(dú)作用的效果跟幾個(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。課堂小結(jié)力的合成：在物理學(xué)中，求幾個(gè)力合力的過(guò)程叫作力的合成。實(shí)驗(yàn)方法：等效替代法1.如果方向相同，F(xiàn)合=F1+F2，方向與這兩個(gè)力的方向相同。2.如果方向相反，F(xiàn)合=|F1'-F2'|，方向與較大的力方向一致。1.F1和F2的合力是F，則以下結(jié)論正確的是（）A．合力F是真實(shí)存在的力B．F1、F2、F同時(shí)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課堂練習(xí)2.同一直線上的兩個(gè)力的合力為1000N，其中一個(gè)力的大小為400N，則另一個(gè)力的大?。ǎ〢.一定是600NB.可能少于400NC.可能等于1400ND.可能大于1400NC課堂練習(xí)3.如圖所示，老師帶領(lǐng)同學(xué)們探究“同一直線上的二力合成”。她將一根輕質(zhì)彈簧的左端固定在O點(diǎn)，右端用細(xì)線連接彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤，每次都將彈簧右端由A位置拉伸到B位置，a、b、c三次實(shí)驗(yàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是（）A．該實(shí)驗(yàn)利用了“彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長(zhǎng)量與所受拉力成正比”的原理B．由a、b兩圖可知，同一直線上方向相同的兩個(gè)力的合力，大小等于兩個(gè)力大小之和D課堂練習(xí)C．由a、c兩圖可知，同一直線上方向相反的兩個(gè)力的合力，方向與較大的那個(gè)力方向相同D．b、c兩次實(shí)驗(yàn)彈簧的右端所受彈簧測(cè)力計(jì)拉力的合力分別是4N和5N4.把一個(gè)質(zhì)量是0.5kg的籃球豎直向上拋出，假定運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣對(duì)它的阻力恒為0.5N，則籃球在豎直上升和降落過(guò)程中所受力的合力分別是（）（g取10N/kg)A．5.5N

5NB．5.5N

4.5NC．4.5N