初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）第4节 同一直线上二力的合成课前预习课件ppt

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1. 合力与分力：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，组成合力的每一个力叫分力。2.同一直线上的两个力，如果方向相同，合力的大小等于__________________，合力的方向与这两个力的方向_______。3.同一直线上的两个力，如果方向相反，合力的大小等于__________________，合力的方向与___________方向一致。
众多风帆才能驱动的航船，现在用一台发动机就可以驱动，它们的作用效果是一样的吗?
两种航船的动力不同：大量船帆驱动产生多个力。发动机驱动产生一个力。
作用效果：都使得船在海中航行。
简而言之：大量船帆对航船的作用效果与一个发动机对航船的作用效果是一样的。
水桶受到的力不同：两个小孩对水桶施加的多个力。一个大人对水桶施加的一个力。
作用效果：水桶被提起。
两个小孩对水桶的作用效果和一个大人对水桶的作用效果是相同的。
两个小孩才能提起的一桶水，现在一个大人就可以提起，他们的作用效果是一样的吗?
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，组成合力的每一个力叫分力。
在物理学中，求几个力合力的过程叫作力的合成。
通过观察知道：一个力的作用效果与多个力的作用效果相同时，那这一个力和多个力有何种关系呢？
1.力的合成是唯一的；2.只有同一物体所受的力才可合成；3.不同性质的力也可以合成；4.分力与合力从物理实质上讲是在力的作用效果方面的一种等效替代关系，而不是物体的重复受力。
例 下列有关合力和分力的说法错误的是( )A.作为分力的几个力一定作用在同一物体上B.合力的作用效果和分力共同作用的效果是一样的C.考虑合力时，就不要考虑分力了D.合力和分力同时作用在物体上
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？
研究同一直线上二力的合成
探究1：沿同一直线，且方向相同的二力的合成
探究2：沿同一直线，且方向相反的二力的合成
通过对表中数据的分析，同一直线上二力的合成有什么规律?
当F1与F2同向时，F合= F1+F2， F合方向与F1、F2方向相同
当F1与F2反向时，F合=F2 -F1， F合方向与F1、F2中较大的力的方向一致
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，即F合= F1+F2； 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，即F合 = F1-F2（ F1>F2 ）。
同向相加 反向相减
推力F1和拉力F2是同一直线上的两个力，且方向相同，则合力大小等于这两个力的大小之和，即F=F1+F2，合力的方向与这两个力的方向相同，即水平向右。
根据物体在同一直线上受二力作用的情况分析物体运动状态。
以在平直轨道上运动的火车为例:
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 2.7 N，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 0.5 N，试计算排球此时所受合力的大小，并说明合力的方向。若在竖直下落过程的某时刻所受空气阻力的大小也约为 0.5 N，则此时所受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阻=2.7N+0.5N=3.2N
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，方向均竖直向下。
例 把一个质量是0.5 kg 的篮球竖直向上抛出，假定运动过程中空气对它的阻力恒为0.5 N，则篮球在竖直上升和降落过程中所受力的合力分别是（g取10N/kg）（ ）A.5.5 N，5 N B.5.5 N，4.5 NC.4.5 N，5.5 N D.5 N，4.5 N
1.下列关于合力的说法错误的是( )A.合力是从力的作用效果上考虑的B.合力和分力不是同时作用在物体上的力C.作用在同一直线上的几个力才存在合力D.合力跟分力大小之和是不同的概念
2.同学们为了探究同一直线上两个力的合成，设计了如图所示的实验，把弹簧的 B 端固定，用弹簧测力计沿水平方向拉弹簧的 A 端(未超过弹簧的弹性限度)。
(1)如图甲所示，用两个弹簧测力计沿水平向右的方向同时拉弹簧的A端，使A端到达O点(做上记号)，然后用一个弹簧测力计拉弹簧A端，使A端到达______点，则F是F1、F2的合力。(2)根据甲实验，可以得出结论：同一直线上，方向相同的两个力的合力的大小等于________________ ，即F = __________，合力的方向与这两个力的方向_________。
(3)在乙实验中，F1'=5N，F2'= 2N，则合力F'=___N ，合力F'的方向与力 _______的方向相同。(4)该实验主要运用的物理研究方法是_____________。
（见教材P36练习与应用）
1.不同型号的帆船配有不同数量的船帆，对动力需求越大的帆船需要越多的船帆。请解释为什么动力需求越大的帆船需要的船帆越多。
解：帆船的动力是由风对船帆的作用力的合力提供的，风对一个船帆的作用力是有限的，根据力的合成可知，动力需求越大的帆船需要越多的船帆。
2.在研究同一直线上方向相同的两个力的合成的实验中，两次将小圆环拉至同一位置O点的目的是什么?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?
解：两次将小圆环拉至同一位置O点的目的是使两次对橡皮筋的拉力的作用效果相同，从而比较合力与两个分力的大小关系，进而得出结论。为减小两力的夹角，可使连接小圆环与弹簧测力计的两段细线的长度相差大些，这样实验时两个弹簧测力计相距较远，便于使F1和力F2共线。
3.甲、乙两人用一条绳子向同一方向拉一条船，甲用力300N，乙用力170N，船受到的拉力是多少?
解：由题意可知，甲、乙两人施加的力方向相同且在同一直线上，根据同一直线上二力合成的规则可知，船受到的拉力F合=F甲 +F乙=300N+170N=470N。
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。桌子受到两人的合力是多少？方向如何？
解：甲、乙两人施加的力方向相反但在同一直线上， F乙> F甲 ，根据同一直线上二力合成的规则可知，桌子受到两人的合力F合= F乙-F甲 =50N-30N=20N，方向与乙的推力方向相同，即两人的合力方向向左。
5.一个力 F1的大小为 5 N，另一个力 F2的大小为 3 N，它们都沿东西方向，向东还是向西并不确定。它们的合力F的大小和方向有哪几种可能？请列举各种可能情况，并说出每种情况下合力的大小和方向。
解：共有四种可能。(1) F1向东，F2向西，两个力作用在同一直线上，因F1> F2，则合力F合= F1-F2 =5N-3N=2N，合力的方向向东。(2) F1向东， F2向东，两个力作用在同一直线上，则合力F合= F1 + F2 =5 N+3 N=8N，合力的方向向东。(3) F1向西， F2向西，两个力作用在同一直线上，则合力F合= F1 + F2 =5 N+3 N=8 N，合力的方向向西。(4) F1向西，F2向东，两个力作用在同一直线上，因F1 > F2 ，则合力 F合= F1-F2 =5 N-3 N=2N，合力的方向向西。