第八章運(yùn)動(dòng)和力第4節(jié)同一直線上二力的合成教師表演魔術(shù)《神奇的懸浮術(shù)》。新課導(dǎo)入魔術(shù)導(dǎo)入一、力的合成

活動(dòng)1請(qǐng)兩名女生共同將同一課桌抬起至一定高度；再請(qǐng)一名男生將課桌舉至相同高度。活動(dòng)2教師使用拉力器將彈簧拉伸一定長度；再請(qǐng)兩名學(xué)生共同將彈簧拉伸相同長度。提問兩次活動(dòng)中，力的作用效果相同嗎？新知探究力的作用效果相同。力的合成效果相同效果相同等效替代法新知探究一名男生搬起一課桌兩名女生共同搬起同一課桌教師將彈簧拉伸一定長度兩名學(xué)生共同將彈簧拉伸相同長度效果相同幾個(gè)力作用在同一物體上一個(gè)力作用在物體上合力分力新知探究

1.如果一個(gè)力單獨(dú)作用的效果和幾個(gè)力共同作用的效果相同，這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力，那幾個(gè)力就是這一個(gè)力的分力。

2.物理學(xué)中，求幾個(gè)力合力的過程叫作力的合成。

合力的理解：

1.“幾個(gè)力”必須是同時(shí)作用在同一個(gè)物體上的力。

2.合力并不是物體受到的又一個(gè)力。

3.合力的實(shí)質(zhì)是“等效力”。新知探究二、研究同一直線上二力的合成

請(qǐng)同學(xué)們分組進(jìn)行下面的實(shí)驗(yàn)，結(jié)合你的體驗(yàn)，回答問題。

活動(dòng)1：先由兩個(gè)人分別搬起桌子，再由兩個(gè)人同時(shí)搬起桌子，體驗(yàn)兩次用力的區(qū)別。

活動(dòng)2：先由兩個(gè)人分別拉動(dòng)桌子，再由兩個(gè)人中其中一個(gè)人拉著桌子的一邊，另一個(gè)人同時(shí)在對(duì)面用力拉著桌子的另一邊，體驗(yàn)兩次用力的區(qū)別。新知探究

問題1：請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合兩次實(shí)驗(yàn)中的體驗(yàn)，對(duì)“同一直線上二力的合成過程中，合力與分力的大小和方向的關(guān)系”提出猜想。

【提出猜想】

猜想1：沿同一直線且方向相同時(shí)，兩個(gè)力的合力的大小等于這兩個(gè)力的大小之和，方向與這兩個(gè)力的方向相同。

猜想2：沿同一方向且方向相反時(shí)，兩個(gè)力的合力的大小等于這兩個(gè)力的大小之差，合力的方向與較大力的方向相同。新知探究

【設(shè)計(jì)思路】

如何判斷分力和合力的作用效果相同？如何保證兩個(gè)分力在一條直線上？實(shí)驗(yàn)過程中需要記錄哪些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)？如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格填寫數(shù)據(jù)？探究性實(shí)驗(yàn)如何避免實(shí)驗(yàn)結(jié)論的偶然性？新知探究設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)新知探究實(shí)驗(yàn)1同一直線上的兩個(gè)力，如果方向相同，合力的大小等于這兩個(gè)力的大小之和，合力的方向與這兩個(gè)力的方向相同。大小：F合＝F1＋F2

方向：與這兩個(gè)力的方向相同新知探究

實(shí)驗(yàn)1：

沿同一直線，且方向相同的二力的合成。新知探究

實(shí)驗(yàn)2：

沿同一直線，且反方向的二力的合成。同一直線上的兩個(gè)力，如果方向相反，合力的大小等于這兩個(gè)力的大小之差，合力的方向與較大的力方向一致。大小：F合'＝F大－F小

方向：與較大的力方向一致新知探究交流與合作

1.合力一定比每個(gè)分力都大嗎？

合力不一定比每個(gè)分力都大。

2.合力有沒有可能為零？

兩個(gè)力等大反向時(shí)，合力可以為零。

3.合力和分力是否同時(shí)作用在物體上？

合力是分力的等效替代，不能同時(shí)作用在物體上。新知探究4.在研究同一直線上方向相同的兩個(gè)力的合成實(shí)驗(yàn)中，兩次將小圓環(huán)拉至同一位置O

點(diǎn)的目的是什么？

使兩次力的作用效果相同。5.實(shí)驗(yàn)中我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)彈簧測力計(jì)并列拉圓環(huán)時(shí)，很難嚴(yán)格做到讓力F1、F2在同一直線上，這兩個(gè)力之間會(huì)有一定角度，你是通過什么方法減小這個(gè)夾角的？

使兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別通過細(xì)繩與小圓環(huán)相連，使兩個(gè)彈簧測力計(jì)不會(huì)疊放或彼此接觸。若是還是不能避免避免彈簧測力計(jì)交疊，改用長短不同的兩段繩子來拉橡皮筋頂端的圓環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)測力計(jì)前后放置，避免了并排疊放的夾角問題。例題精講

【例題】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，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，并說明合力的方向。若在豎直下落過程的某時(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？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。F合＝G＋F阻＝2.7N＋0.5N＝3.2N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（圖乙），這兩個(gè)力的方向相反。

F合'＝G－F阻＝2.7N－0.5N＝2.2N排球上升時(shí)合力為3.2N，排球下降時(shí)合力為2.2N，方向均豎直向下。例題精講F阻F阻GG甲乙拓展提升思考排球上升和下落兩個(gè)過程中排球運(yùn)動(dòng)快慢如何變化？結(jié)合力方向和運(yùn)動(dòng)方向?qū)ξ矬w快慢變化的影響？合力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，物體做加速運(yùn)動(dòng)；合力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，物體做減速運(yùn)動(dòng)。如果物體同時(shí)受到三個(gè)力的作用，且這三個(gè)力在同一直線上，如何求它們的合力?請(qǐng)同學(xué)們小組討論，如何解釋或驗(yàn)證你們的猜想？拓展提升F1＝20NF3＝10NF2＝1N拓展提升

小組展示：同一直線上，方向相同的三個(gè)力：力大小/N方向F1F2F3F合歸納總結(jié)拓展提升

小組展示：同一直線上，方向相反的三個(gè)力：力大小/N方向F1'F2'F3'F合'歸納總結(jié)拓展提升

1.已知兩個(gè)力作用在同一直線上，且F1＝100N水平向東，合力F＝150N，請(qǐng)分析另一個(gè)分力F2

的大小與方向？

解：這里有兩種情況①若方向相同時(shí)，合力方向向東。則F2大小為50N，方向水平向東；②其方向相反時(shí)，合力方向向西。則F2大小為250N，方向水平向西。拓展提升

2.如圖所示，在彈簧測力計(jì)的兩側(cè)沿水平方向各加4N的拉力并使其保持靜止，此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為_______，彈簧測力計(jì)受到的合力為_______。

3.某汽車正在平直公路上加速行駛，此時(shí)汽車所受阻力為800N，水平方向所受合力大小為200N，求此時(shí)汽車所受牽引力大小_______。4.0N0N1000NOGFF合拓展提升你能用今天所學(xué)知識(shí)解密剛才的實(shí)驗(yàn)嗎？課堂小結(jié)同一直線上二力的合成合力的計(jì)算力的合成合力幾個(gè)力共同作用在一個(gè)物體上時(shí)，它們的作用效果可以用一個(gè)力來代替，這