8.4 同一直线上二力的合成 （课件）2024-2025学年人教版八年级物理下册.pptxVIP

第4节同一直线上二力的合成;

教学目标

1.知道合力的概念。了解同一直线上两个力合力的大小和方向，并能解决自然与生活中的简单问题，初步形成运动和相互作用观。

2、能初步运用等效替代的思想分析物体在同一直线上受两个力作用的具体问题。

3.能设计研究同一直线上二力合成的实验方案、收集证据、分析数据、得到初步结论，能交流总结同一直线上二力合成的规则。

4.在研究同一直线上二力合成规则的过程中，培养严谨求实、团结协作的科学精神，增强主动与他人合作交流的愿望。;

问题

生活中的物体往往同时受到多个力的作用。怎样分析这样的力学问

题呢?你认为能用一个力代替几个力同时作用的效果吗?;

看起来，一个大人和两个小孩施加在水桶上的力，产生的作用效果是相同的。

合力

如果一个力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合力(resultantforce)。

在物理学中，求几个力合力的过程叫作力的合成(compositionofforces)。;

想想议议

如右图所示，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?

同一直线上二力的合成

要研究多个力的合成问题，可以从简单的情况人手。同一直线上二力合成的情况最简单，下面让我们过实验来研究。;

演示——研究同一直线上二力的合成

1.如图8.4-2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0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

图8.4-2同一直线上方向相同的两个力的合成

F1、F2。

2.只用一个弹簧测力计拉橡皮筋，将小圆环再次拉到0点，记下弹簧测力计的示数F合。

改变拉力F1、F?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。;

3.如图8.4-3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点，并记下两个弹簧测力计的示数F1、F2。

4.再用一个弹簧测???计将小圆环拉到O点，记下弹簧测力计的示数F△。

改变拉力F1、F,的大小，多做几次实验。将F合与F1、F,的示数进行比较，

并分析F合与F1、F?方向的关系。;

实验结论

同一直线上的两个力，如果方向相同，合力的大小等于这两个力的大小之和，合力的方向与这两个力的方向相同；

同一直线上的两个力，如果方向相反，合力的大小等于这两个力的大小之差，合力的方向与较大的力方向一致。

知道了同一直线上二力合成的规则，就可以分析物体在同一直线上;

例题

某同学练习排球垫球时，排球离开胳膊后竖直上升，到达最高点后竖直下落。已知排球所受的重力约为2.7N,排球所受的空气阻力与速度的大小有关，方向与运动方向相反。若排球在竖直上升过程的某时刻所受空气阻力的大小约为0.5N,试计算排球此时所受力的合力的大小，并说明合力的方向。若排球在竖直下落过程的某时刻所受空气阻力的大小也约为0.5N,则此时排球所受力的合力的大小和方向又是怎样的?

解：排球竖直上升时，受到的重力和空气阻力方向均竖直

向下(图甲),这两个力的方向相同。

F合=G+F=2.7N+0.5N=3.2N

阻排球竖直下落时，受到的重力竖直向下，空气阻力竖

直向上(图乙),这两个力的方向相反。

F合=G-F阻=2.7N-0.5N=2.2N

排球上升时合力为3.2N,排球下降时合力为2.2N,合力方向均竖直向下。;

练习与应用

1.不同型号的帆船配有不同数量的船帆。动力需求

越大的帆船往往用越多的船帆(图8.4-5),这是为什么?

帆船的动力主要来源于风对船帆的作用力。船帆

越多，受到的力就越多，多个力共同作用的效果越显

著,即合力越大，帆船获得的动力越大。图8.4-5;

实验中我们会发现，两个弹簧测力计并排拉圆环时，很难严格做到让力F1和力F2在同一直线上。这两个力之间会有一定的夹角，你是通过什么方法减小这个夹角的?

用长短不同的两段细绳分别拉橡皮筋顶端的小圆环，使弹簧测力计前后放置，避免弹簧测力计并排放置造成的夹角问题。;

4.甲、乙两人推一张桌子，甲用30N的力向右推，乙用50N的力向左推，两个力沿同一直线。桌子受到两个力的合力是多少?方向如何?

这两个力的大小之差。;

可能情况，并说出每种情况下合力的大小和方向。

合力F的大小