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(共26张PPT)
第四节 同一直线上二力的合成
北师大版·八年级下册
第七章 运动和力
观察下图所示的两种情景中，提起同样一桶水的力分别有几个？
F1
F2
F3
情境导入
F3的作用效果与F1和F2共同的作用效果______。
相同
F1
F2
F3
在下图所示的两种情景中，拉同一辆车的力分别有几个？
F1
F2
F3
F3
F1
F2
F3的作用效果与F1和F2共同的作用效果______。
相同
一个力作用在物体上
几个力作用在同一物体上
大同学一个人提起一桶水
两个小同学共同提起同一桶水
一匹马拉动一辆车前进
两头驴共同拉动同一辆车前进
效果相同
合力
分力
力的分解
力的合成
效果相同
效果相同
生活实例
新课探究
几个力共同作用在一个物体上产生的效果和一个力作用的效果相同，可以用一个力来代替那几个力，这个力称为那几个力的合力，那几个力就叫这个力的分力。
“等效法”或叫“等效替代法”。属于物理学中常用的方法之一。
____是______的合力；
F3
F2
F1
______是____的分力。
F2
F1
F3
新课探究
几个力共同作用在一个物体上产生的效果和一个力作用的效果相同，可以用一个力来代替那几个力，这个力称为那几个力的合力，那几个力就叫这个力的分力。
已知几个力的大小和方向，求合力的大小和方向，称为力的合成。
你是否还能举出这样的例子？
归纳小结
1.合力与力的合成是不同的概念。
2.一个物体受力时，合力和分力是不共有的。
3.两个力的合力以作用效果为标准（不是大小，也不是方向）。
提出问题：合力的大小与各个分力的大小之间存在什么样的关系呢？
思考：
①如何使合力与分力的作用效果相同？实验中怎样实现？
②你能否用限定的器材来设计探究的方案？（弹簧测力计、橡皮筋等）
③作用在同一物体上的两个力共线有几种作用方式？
实验探究
探究同一直线上二力的合成
1. 探究同一直线上方向相同的二力的合成。
按下图所示做实验。把橡皮筋的 A 端固定好，B 端通过细线和两个测力计相连。先用两个测力计沿同一方向拉橡皮筋的 B 端，将 B 端拉到 O 点，记下 O 点位置，在表中记录拉力 F1 和 F2 的大小、方向。再用一个测力计对橡皮筋的B端施加一个力 F，仍将橡皮筋的B端拉到 O 点。
A
A
A
B
B
B
O
O
F
F1
F2
施力情况 大 小 方 向
用两个测力计 F1 / N
F2 / N
用一个测力计 F / N
0.5
向 右
点击播放
1
向 右
1.5
向 右
F = F1 + F2
2. 探究同一直线上方向相反的二力的合成。
按下图所示做实验。 F1′ 、 F2′ 是沿相反方向拉橡皮筋 B 端的两个力，同样可以用一个力 F′ 代替F1′ 和 F2′ 共同作用的效果。将实验数据记录在表中。看一看，这时的F′与F1′、F2′ 有什么关系。
A
A
A
B
B
B
O′
O′
F2′
F1′
F′
施力情况 大 小 方 向
用两个测力计 F1′ / N
F2′ / N
用一个测力计 F′ / N
2
向 右
点击播放
0.5
向 左
1.5
向 右
F′ = F1′- F2′
通过对两表数据的分析，同一直线上二力的合成有什么规律？
施力情况 大 小 方 向
用两个测力计 F1 / N
F2 / N
用一个测力计 F / N
0.5
向 右
1
向 右
1.5
向 右
F = F1 + F2
施力情况 大 小 方 向
用两个测力计 F1′/ N
F2′ / N
用一个测力计 F′ / N
2
向 右
0.5
向 左
1.5
向 右
F′ = F1′- F2′
总结归纳
1. 沿同一直线作用的两个方向相同的力，其合力方向______，大小等于这两个力的__________。
大小：F合=____________
方向：与两个力的方向________
2. 沿同一直线作用的两个方向相反的力，其合力方向_______________________，大小等于这两个力的_______________________。
大小：F合=_______________
方向：与较大的力方向________
不变
大小之和
F1+F2
相同
大的那个力方向相同
的绝对值
与较
大小之差
| F1 － F2 |
相同
两个力一定要作用于同一物体
交流讨论
如果物体受到沿同一直线的三个力的作用，怎样求这三个力的合力呢？
物体受同一直线的三个力作用时，可以先求出任意两个力的合力,再求出这个合力与第三个力的合力，以此类推，就可以完成多个力的合成。
1. 关于同一直线上的两个力的合成，下列说法正确的是（ ）。
A.两个不为0的力，其合力一定不为0
B.两个力的合力，一定大于其中任何一个力
C.求两个力的合成力的大小，就是把两个力的大小相加
D.不论两个力的方向如何，合力的方向总是与较大的力的方向相同
D
随堂练习
2. 小明用竖直向上、大小为 100 N 的力，把一个重为 80 N 的西瓜从地面提起来，则西瓜在被竖直向上提起的过程中受到的合力的大小和方向是（ ）。
A. 20 N，竖直向上 B. 180 N，竖直向上
C. 20 N，竖直向下 D. 180 N，竖直向下
A
【选自教材P43 自我检测 第1题】
3. 作用在同一物体上沿同一直线的两个力，其合力为 500 N。已知其中一个力是 300 N，则另一个力 （ ）。
A. 一定等于 200 N B. 一定小于 200 N
C. 一定大于 800 N D. 可能等于 800 N
D
【选自教材P43 自我检测 第2题】
4. 有两个力F1和F2，在同一直线上，F1向东大小为10N，若F2大小为15N，方向向西，这两个力的合力大小为________，方向向________；若F2大小为15N，方向向东，这两个力的合力大小为________，方向向________。
5N
西
25N
东
5. 把一个质量是0.6kg的篮球竖直向上抛出，假设篮球运动过程中空气对它的阻力的方向始终与其运动方向相反，且大小恒为1N，则篮球在竖直上升和下降的过程中所受的合力分别是多大？（g取10 N/kg）
解：篮球的重力G=mg=0.6kg×10N/kg =6N，篮球竖直上升时，空气阻力的方向竖直向下，篮球的重力的方向竖直向下，则篮球在竖直上升的过程中所受的合力F合 =G+F阻=6N+1N=7N；篮球竖直下降的过程中，空气阻力的方向竖直向上，则篮球在竖直下降的过程中所受的合力F合′=G - F阻′=6N-1N=5N。
【选自教材P43 自我检测 第3题】
6. 如图所示，在水平面上固定一个竖直轻弹簧，将一重为G的小球从弹簧上端由静止释放，小球向下运动压缩弹簧。当弹簧被压缩至最短时，
弹簧对小球竖直向上的弹力为2G。
设弹簧始终处于竖直状态且发生的
是弹性形变，不计空气阻力，请分
析说明此过程中小球所受合力的大
小和方向如何变化。
【选自教材P43 自我检测 第4题】
解：小球竖直下落至刚接触弹簧时，受到弹簧向上的弹力，此后小球不断向下压缩弹簧，弹簧对小球产生竖直向上的弹力，且不断变大。当弹簧向上的弹力小于小球的重力时，根据F合=G-F可知，小球所受合力逐渐减小，方向与小球重力的方向相同，即竖直向下；当弹簧向上的弹力等于小球的重力时，即F=G时，F合=0N；当弹簧向上的弹力大于重力时，根据F合=F-G可知，小球的合力将不断增大，方向与弹簧弹力的方向相同，即竖直向上；当弹簧压缩至最短时，此时弹簧的弹力最大，即F=2G，此时小球所受的合力F合=F-G=2G-G=G，方向竖直向上。
课堂小结
同一直线上二力的合成
合力
力的合成
合力的计算
几个力共同作用在一个物体上产生的效果和一个力作用的效果相同，可以用一个力来代替那几个力，这个力就称为那几个力的合力。
已知几个力的大小和方向，求合力的大小和方向，称为力的合成。
方向相同的两个力：大小：F合=F1+F2
合力与两个力的方向相同
方向相反的两个力：大小：F合=|F1-F2|
合力与较大的力方向相同

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