物理同一直線上二力的合成 2024-2025學(xué)年人教版物理八年級(jí)下學(xué)期

運(yùn)動(dòng)和力

第4節(jié)

同一直線上二力的合成

物理八年級(jí)下冊(cè)

授課教師：2會(huì)分析具體分力與合力3通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究理解同一直線上分力與合力的大小和方向關(guān)系4能計(jì)算簡(jiǎn)單力的合成問(wèn)題及分析合力與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系學(xué)習(xí)目標(biāo)1理解分力合力及力的合成概念力的作用效果在日常生活中，我們常見(jiàn)到以下情況：一個(gè)大人能提起的一桶水，需要兩個(gè)學(xué)生才能提起力的作用效果一臺(tái)拖拉機(jī)能把汽車從泥濘中拉出來(lái),但用人推，要很多人共同努力才行。如果我們按照力的角度分析

這里的一個(gè)力和多個(gè)力產(chǎn)生的力的作用效果是否相同呢？

F3F2F11.力的合成

如果一個(gè)力單獨(dú)作用效果跟幾個(gè)力共同作用效果相同，這個(gè)力就叫作那幾個(gè)力的合力，組成合力的每個(gè)力叫分力。在物理學(xué)中，求幾個(gè)力合力的過(guò)程叫作力的合成。_____是______的合力；______是_____的分力。F3F3F1、F2F1、F2合力與分力是建立在“等效替代”的基礎(chǔ)上。F3的作用F1和F2共同作用效果相同一、力的合成【例題1】如圖所示，兩個(gè)小孩能拎起一桶水，一個(gè)大人也能拎起同一桶水．由此可知，一個(gè)大人的作用力產(chǎn)生的效果跟兩個(gè)小孩共同作用產(chǎn)生的效果_______，大人的作用力相當(dāng)于______（填“合力”或“分力”），每個(gè)小孩的作用力相當(dāng)于______（填“合力”或“分力”）。兩個(gè)小孩能拎起一桶水，一個(gè)大人也能拎起同一桶水．由此可知，一個(gè)大人的作用力產(chǎn)生的效果跟兩個(gè)小孩共同作用產(chǎn)生的效果相同，大人的作用力相當(dāng)于合力，每個(gè)小孩的作用力相當(dāng)于分力．分力相同合力

力的合成幾個(gè)分力方向可能在同一條直線上

也可能不在一條直線上

情況很多樣

我們本著從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的學(xué)習(xí)原則

初中階段我們只研究同一直線上的二力合成問(wèn)題

？想想議議在搬運(yùn)貨物時(shí)，兩人同時(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?F1F2

要研究多個(gè)力的合成問(wèn)題，可以從簡(jiǎn)單的情況入手。同一直線上二力合成的情況最簡(jiǎn)單，下面讓我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究。實(shí)驗(yàn)器材：【實(shí)驗(yàn)探究】同一直線上二力的合成實(shí)驗(yàn)方法：兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、彈簧、白紙。等效替代法二、同一直線上二力的合成數(shù)據(jù)記錄設(shè)計(jì)包含分力、合力等信息的實(shí)驗(yàn)表格。設(shè)計(jì)表格1將每次實(shí)驗(yàn)測(cè)量的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確填入表格。填寫(xiě)數(shù)據(jù)2記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

方向相同二力合成

①用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向?qū)椈蒘拉長(zhǎng)至A點(diǎn)，記錄兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F1、F2；再用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向?qū)椈蒘拉長(zhǎng)至A點(diǎn)，記錄彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F合；實(shí)驗(yàn)過(guò)程：同一直線上方向相同的兩個(gè)力的合成F合改變拉力F1、F2的大小，多做幾次實(shí)驗(yàn)。將F合和F1、F2示數(shù)進(jìn)行比較，并分析F合和F1、F2方向的關(guān)系。方向相反二力合成

②用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)沿相反的方向水平將彈簧S拉長(zhǎng)至B點(diǎn)，并記下兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1'、F2’；再用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向?qū)椈蒘拉長(zhǎng)至B點(diǎn)，記錄彈簧測(cè)力計(jì)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’和F1'、F2’示數(shù)進(jìn)行比較，并分析F合’和F1'、F2’方向的關(guān)系。F合’同一直線上方向相反的兩個(gè)力的合成F2’F1'

分析論證：同一直線上的兩個(gè)力方向相同F(xiàn)合=F1+F2F合=|F1-F2|方向相反

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：同一直線上的兩個(gè)力，如果方向相同，合力大小等于這兩個(gè)力的大小之和（F合=F1+F2）合力方向與這兩個(gè)力方向相同如果方向相反，合力的大小等于這兩力的大小之差（F合=|F1-F2|）合力方向一定與較大力方向相同

知道了同一直線上二力合成的規(guī)則，就可以分析物體在同一直線上受兩個(gè)力作用的問(wèn)題了。如果牽引力小于阻力，合力不為0，方向與列車前進(jìn)方向相反，列車將逐漸慢下來(lái)。行駛在平直軌道上的列車，如果牽引力與阻力相等，則合力等于0、二力平衡，列車將做勻速直線運(yùn)動(dòng)。合力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系總結(jié)：物體受力與運(yùn)動(dòng)情況物體的受力情況逐漸變快保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)合力為0合力與運(yùn)動(dòng)方向相反物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變不受力的作用受到力的作用合力不為0逐漸變慢合力與運(yùn)動(dòng)方向相同受力不平衡牛頓第一定律二力平衡

【例題2】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，和合力的方向。若在豎直下落過(guò)程的某時(shí)刻所受空氣阻為的大小也約為0.5N,則此時(shí)所受合力的大小和方向又是怎樣的?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，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，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1.將一輛小車放在水平地面上。小明向右拉，拉力為200N；同時(shí)小紅向右推（如圖所示），推力為150N，他們對(duì)小車合力的大小與方向?yàn)椋ǎ〢．350N，方向向右

B．200N，方向向右C．150N，方向向右

D．50N，方向向左小明沿水平方向向右用200N的力拉，小紅沿水平方向向右用150N的力推，故合力為二力之和，即200N+150N＝350N合力方向與二力方向相同，即水平向右，故A符合題意，BCD不符合題意。A故選A.

隨堂練習(xí)2.跳傘運(yùn)動(dòng)員背著打開(kāi)的降落傘從空中豎直跳下，他所受的重力和空氣阻力的合力為100N，方向豎直向下，已知運(yùn)動(dòng)員和降落傘的總重為800N，則運(yùn)動(dòng)員所受空氣阻力大小為（）A．100NB．700N C．800ND．900N運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)受到重力G和空氣阻力f的作用，這兩個(gè)力共線，反向；由于其合力為100N，并且方向向下，所以兩者的關(guān)系為

F合=G-f則運(yùn)動(dòng)員所受空氣阻力大小為

f=G-F合=800N-100N=700NB故選B.

隨堂練習(xí)3.兩個(gè)方向相反的力Fl和F2作用在同一物體上，F(xiàn)1=5牛，F(xiàn)2=4牛，則它們的合力大小和方向?yàn)椋ǎ〢．9牛，方向與Fl方向相同B．9牛，方向與F2方向相同C．1牛，方向與F1方向相同D．l牛，方向與F2方向相同兩個(gè)方向相反的力Fl和F2作用在同一物體上，F(xiàn)1=5牛，F(xiàn)2=4牛，則它們的合力為兩力之差F合=F1-F2=5N-4N=1N方向與較大的力F1方向相同，故ABD不符合題意，C符合題意。C故選C.

隨堂練習(xí)同一直線二力合成力的合成合力與力的合成①合力與分力：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