人教版新教材（2024）八年级物理下册第八章第四节8.4 同一直线上二力的合成（导学案）【含答案】.docVIP

8.4同一直线上二力的合成（导学案）

【学习目标】

1.认识力的合成，知道合力与分力都是从力的作用效果来定义的。

2.通过实验探究，获知在同一直线上同方向与反方向上力的合成规律。

【学习重点】

让学生通过对实验探究的参与，认识同一直线上二力合成的情况。

【学习难点】

让学生了解等效代替的科学方法，认识等效代替对物理探究的重要作用。

【自主预习】阅读教材，完成以下问题：

1.合力

（1）“等效替代法”是我们学习物理的一种科学思维的基本方法，其实质是在效果相同的条件下，将复杂的问题简单化。在生活中常见到这样的事情：两个小孩一起用力才能提起的一桶水，一个大人就能提起。可见，两个小孩的拉力与一个大人的拉力对水桶的作用效果。

（2）如果一个力的作用效果跟几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的，那几个力就是这一个力的；合力与分力是关系。

2.同一直线上二力的合成

（1）两个同学推拉同一个箱子，所用的力在同一水平直线上，试用力的示意图分别画出你所能想到的箱子的受力情况。

甲乙

（2）求几个力的合力叫作。

同一直线相同方向的两个力F1、F2的合力为F合=，合力的方向与方向相同；同一直线相反方向的两个力F1、F2，且F1F2，其合力F合=，合力的方向与方向相同，与方向相反。

【合作探究】

探究一、力的合成

1.现象探究:一个力和几个力的作用效果

观察并分析图中三组事例，看看有什么共同的特征。

（1）甲图中一桶水在两个力的作用下被提起；这桶水在一个力的作用下也能被提起。

（2）乙图中两只蚂蚁才能挪动一片树叶；而一只甲壳虫就能挪动这片树叶。

（3）丙图中用一台拖拉机将陷入泥潭的汽车拉了出来；而一群中学生齐心合力也可以把汽车从泥潭中推出。

甲乙

丙

【探究归纳】两个小孩的拉力与一个大人的拉力对水桶的作用效果；一只甲壳虫的力和两只蚂蚁的力对树叶的作用效果；拖拉机对汽车拉力的作用效果和同学们推汽车推力的作用效果。（均选填“相同”或“不相同”）

分析两组图片得出合力与分力的概念。

2.合力与力的合成

（1）合力：如果一个力（F）单独作用的效果与几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的，组成合力的每一个力（如F1和F2）叫作。

（2）力的合成：求几个力合力的过程叫作。

（3）合力与分力的理解

①同时性：几个分力必须是同时作用在同一个物体上。

②非共存性：对物体进行受力分析时，考虑了合力，就不能再考虑分力，考虑了分力，就不能再考虑合力。

③等效性：合力并不是分力的总和，而应从力的作用效果来判断，运用的思想，它可以替代那几个分力，即合力的实质为分力的“等效力”。

【例题1】如图所示，两个小孩能拎起一桶水，一个大人也能拎起同一桶水．由此可知，一个大人的作用力产生的效果跟两个小孩共同作用产生的效果_______，大人的作用力相当于______（填“合力”或“分力”），每个小孩的作用力相当于______（填“合力”或“分力”）。

探究二、同一直线上二力的合成

【想想议议】如图所示，在搬运货物的时候，两个人同时对车施加沿水平方向的拉力F1和推力F2。此时，怎样计算拉力F1和推力F2的合力大小呢?又该怎样确定合力的方向呢?

1.实验：同一直线上二力的合成

【实验器材】支架、橡皮筋、小圆环、细绳、两个弹簧测力计。

【实验步骤】

（1）如图所示，将橡皮筋一端固定，另一端与小圆环相连。把两个弹簧测力计分别通过细绳与小圆环相连后，沿水平方向向右拉橡皮筋，将小圆环拉至O点，标记下此时小圆环的位置，并记录两个弹簧测力计的示数F1、F2。

（2）只用一个弹簧测力计拉橡皮筋，将小圆环再次拉到O点，记下弹簧测力计的示数F合。

改变拉力F1、F2的大小，多做几次实验。将F合与F1、F2的示数进行比较，并分析F合与F1、F2方向的关系。

项目

F1/N

F2/N

F合/N

大小

方向

（3）如图所示，用两个弹簧测力计沿相反的方向水平拉橡皮筋，标记下此时小圆环的位置O，并记下两个弹簧测力计的示数F1、F2。

（4）再用一个弹簧测力计将小圆环拉到O点，记下弹簧测力计的示数F合。

改变拉力F1、F2的大小，多做几次实验。将F合与F1、F2的示数进行比较，并分析F合与F1、F2方向的关系。

项目

F1/N

F2/N

F合/N

大小