8.4同一直線上二力的合成第八章運動和力

物理人教版（2024）八年級下冊1．通過分析生活中的現象，概括出合力與力的合成的概念，培養學生學會從現象中抽象物理概念的能力。2．通過觀察和實驗，掌握同一直線上二力合成的規則。初步培養學生勤于觀察和動手操作的能力；體會到團結合作、交流互助的重要性；形成實事求是的科學態度。3．能運用同一直線上二力合成的規則，分析物體的受力及運動狀態，培養學生理論聯系實際的能力。重點學習目標重點難點兩頭驢的作用效果與一匹馬的作用效果相同新課引入兩人施加力的作用效果與一人施加力的作用效果相同這些力有什么關系？新課引入如果一個力單獨作用的效果與幾個力共同作用的效果相同，這個力就叫作那幾個力的合力。知識拓展一、力的合成在物理學中，求幾個力的合力的過程叫作力的合成。怎樣計算拉力F1和推力F2的合力大小呢?又該怎樣確定合力的方向呢?兩人搬運貨物二、同一直線上二力的合成知識拓展實驗探究研究同一直線上方向相同的二力合成1（1）把橡皮筋B端固定好，A端和兩個測力計相連。（2）先用兩個測力計沿同一方向拉橡皮筋的A端，使A端到達O點，記下O點位置及兩個測力計的拉力F1和F2的大小和方向。實驗步驟實驗：研究同一直線上二力的合成（3）用一個測力計對橡皮筋的A端施加一個力F，將橡皮筋的A端拉伸到O點，記下力F的大小和方向。（4）重復（2）（3）的步驟2次，并記錄相應數據。實驗探究實驗：研究同一直線上二力的合成研究同一直線上方向相同的二力合成1實驗步驟實驗數據序號F1的大小/NF1的方向F2的大小/NF2的方向F的大小/NF的方向1

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實驗探究實驗：研究同一直線上二力的合成研究同一直線上方向相同的二力合成1數據分析橡皮筋的A端兩次都被拉伸到O點，就說明F代替了F1和F2這兩個力的作用。沿同一直線作用的兩個同方向的力，其合力的方向不變，大小等于這兩個力的大小之和。實驗探究實驗：研究同一直線上二力的合成研究同一直線上方向相同的二力合成1（1）把橡皮筋B端固定好，A端和兩個測力計相連。（2）先用兩個測力計沿相反方向拉橡皮筋的A端，使A端到達O點，記下O點位置及兩個測力計的拉力F1和F2的大小和方向。實驗探究研究同一直線上方向相反的二力合成2實驗步驟實驗：研究同一直線上二力的合成（3）用一個測力計對橡皮筋的A端施加一個力F，將橡皮筋的A端拉伸到O點，記下力F的大小和方向。（4）重復（2）（3）的步驟2次，并記錄相應數據。實驗探究研究同一直線上方向相反的二力合成2實驗：研究同一直線上二力的合成實驗步驟實驗探究研究同一直線上方向相反的二力合成2實驗：研究同一直線上二力的合成實驗數據序號F1的大小/NF1的方向F2的大小/NF2的方向F的大小/NF的方向1

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橡皮筋的A端兩次都被拉伸到O點，就說明F代替了F1和F2這兩個力的作用。沿同一直線作用的兩個反方向的力，其合力的方向與其中較大的力的方向一致，大小等于這兩個力的大小之差。數據分析實驗探究研究同一直線上方向相反的二力合成2實驗：研究同一直線上二力的合成實驗探究實驗：研究同一直線上二力的合成實驗過程動畫視頻二、同一直線上二力的合成物體受到的合力為0（平衡力）

物體處于平衡態（靜止或勻速直線運動狀態）物體受到的合力不為0（非平衡力）物體處于非平衡態（1）同一直線上方向相同的兩個力的合力大小，等于這兩個力的大小之和，方向與這兩個力的方向相同，即F合=F1+F2。（2）同一直線上方向相反的兩個力的合力大小，等于這兩個力的大小之差，方向與較大的那個力的方向相同，即F合=F1-F2。二、同一直線上二力的合成解：排球豎直上升時，受到的重力和空氣阻力方向均豎直向下(圖甲)，這兩個力的方向相同。F合=G+F阻=2.7N+0.5N=3.2N例：某同學練習排球墊球時，排球離開胳膊后豎直上升，到達最高點后豎直下落。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，方向與運動方向相反。若排球在豎直上升過程的某時刻所受空氣阻力的大小約為0.5N，試計算排球此時所受力的合力的大小，并說明合力的方向。若排球在豎直下落過程的某時刻所受空氣阻力的大小也約為0.5N，則此時排球所受力的合力的大小和方向又是怎樣的解：排球豎直下落時，受到的重力豎直向下，空氣阻力豎直向上(圖乙)，這兩個力的方向相反。F合'=G-F阻=2.7N-0.5N=2.2N例：某同學練習排球墊球時，排球離開胳膊后豎直上升，到達最高點后豎直下落。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，方向與運動方向相反。若排球在豎直上升過程的某時刻所受空氣阻力的大小約為0.5N，試計算排球此時所受力的合力的大小，并說明合力的方向。若排球在豎直下落過程的某時刻所受空氣阻力的大小也約為0.5N，則此時排球所受力的合力的大小和方向又是怎樣的二、同一直線上二力的合成排球上升時合力為3.2N，排球下降時合力為2.2N，方向均豎直向下。知識遷移1.F1和F2的合力是F，則以下結論正確的是(

)A.合力F是真實存在的力B.F1、F2、F同時作用在物體上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知識遷移2.同一直線上的兩個力的合力為1000N，其中一個力的大小為400N，則另一個力的大小(

)A.一定是600N

B.可能少于400NC.可能等于1400N

D.可能大于1400NC當兩個力的方向相同時，合力大小等于這兩個力的大小之和，方向與這兩個力的方向相同，故另一個力的大小是1000N-400N=600N；當兩個力的方向相反時，合力大小等于這兩個力的大小之差，由于其中一個力為400N小于合力1000N，所以另一個為較大的力，方向與合力的方向相同，故另一個力的大小是1000N+400N=1400N。3.把一個質量是0.5kg的籃球豎直向上拋出，假定運動過程中空氣對它的阻力恒為0.5N，則籃球在豎直上升和降落過程中所受力的合力分別是(

)(g取10N/kg)

5N

4.5N

5.5N

D.5N

4.5N知識遷移B籃球所受重力為G=mg=0.5kg×10N/kg=5N；（1）籃球在上升過程中，受豎直向下的重力G，豎直向下的空氣阻力F阻，籃球受到的合力F合=G+F阻=5N+0.5N=5.5N；（2）籃球在豎直降落過程中，受豎直向下的重力G，豎直向上的空氣阻力F阻，所受的合力為F合'=G-F阻=5N-0.5N=4.5N。F4F1F3F2F5FnF1+2F1+2+3假設物體受n個力，F1、F2、F3…Fn，先求任意兩個力F1和F2的合力F1+2，F1+2與原來的兩個分力F1和F2是等效替代的關系。這樣這個物體就相當于受到了F1+2、F3…Fn等