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第八章 运动和力
八下物理 RJ
第4节 同一直线上二力的合成
2.会计算同一直线上两个力合力的大小，并会判断方向。
1.说出什么是合力，举例说明二力的合成。
学习目标
课堂导入
视频
课堂导入
实例：一台拖拉机能把汽车从泥泞中拉出来，但用人推，要多个人共同努力才行。
思考：你认为能用一个力代替几个力同时作用的效果吗
1.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(resultant force)。
新知探究
知识点1 力的合成
2.力的合成：在物理学中，求几个力合力的过程叫作力的合成(composition of forces )。
一、力的合成
F是F1和F2的合力
想想议议
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
新知探究
知识点1 力的合成
演示
研究同一直线上二力的合成
新知探究
知识点2 同一直线上二力的合成
实验器材
橡皮条1根、细绳、弹簧测力计1个、刻度尺等。
实验过程
1.如图所示，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O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F1、F2。
新知探究
知识点2 同一直线上二力的合成
2.只用一个弹簧测力计拉橡皮筋，将小圆环再次拉到O点，记下弹簧测力计的示数F合。
改变拉力F1、F2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。
视频
次数 F1/N F2/N F合/N
1
2
F1、F2方向相同时
合力大小：F合＝F1＋F2；
合力方向：与F1 、F2方向相同。
3
2
5
3.如图所示，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 ，并记下两个弹簧测力计的示数F1 、F2 。
新知探究
知识点2 同一直线上二力的合成
改变拉力F1 、F2 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。
4.再用一个弹簧测力计将小圆环拉到O 点，记下弹簧测力计的示数F合 。
新知探究
知识点2 同一直线上二力的合成
视频
次数 F1/N F2/N F合/N
1
2
F1、F2方向相反时
实验结论
合力大小：F合＝F1－F2；
合力方向：与F1方向相同。
1.方向相同时：
合力大小：F合＝F1＋F2 （两力之和） ；
合力方向：与F1 、F2方向相同。
2.方向相反时：
合力大小：F合＝|F1－F2|（两力之差）；
合力方向：与较大力的方向相同。
5
2
3
新知探究
知识点3 力的合成应用
如图所示，在搬运货物的时候，两个人同时对车施加水平向右的拉力F1=200N和推力F2=300N。此时，拉力F1和推力F2的合力是多大 合力的方向呢
解析：合力大小为F合＝F1＋F2＝200N＋300N＝500N；
合力方向为与F1 、F2方向相同水平向右。
平直轨道上的列车
新知探究
知识点3 力的合成应用
二力平衡，合力 F合＝0。
F阻
F牵
则列车做匀速直线运动。
若F牵＝ F阻，
二力不平衡，合力 F合≠ 0，方向与前进方向相反。
平直轨道上的列车
F阻
F牵
若F牵＜ F阻，
则列车将逐渐慢下来。
例1、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
典型例题
典型例题
解：
G
F阻
G
F阻
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＋0.5 N＝3.2N，
甲
乙
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。
方向竖直向下。
v
v
F合 ＝G－F阻＝2.7N－0.5 N＝2.2N，
方向竖直向下。
情况 F1＝5 N F2＝3 N F合的大小 F合的方向
1
2
3
4
练习巩固
练习1. 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。
解析：一共有四种情况
向东
向东
F合＝8 N
向东
向西
向西
向西
F合＝8 N
向东
向西
F合＝2 N
向东
向西
向东
向西
F合＝2 N
同向相加，反向相减
例2、一个人用250 N的力竖直向上提起一个重200 N的水桶，水桶受到的合力大小为_____N。
典型例题
G＝200 N
F＝250 N
解析：二力方向相反时，合力大小为F合＝|F1－F2|，方向与较大力的方向相同。
答案：F合＝F－G
＝250 N－200 N
＝50 N
50
同一直线上
二力的合成
合力
课堂小结
一个力单独作用的效果与几个力共同作用的效果相同
物理学中，求几个力合力的过程
合力的计算
同一直线，方向相同：
F合＝F1＋F2
同一直线，方向相反：
F合＝|F1－F2|
力的合成
1.同学们学了“同一直线上二力的合成”后开展讨论，下面说法中正确的是（ ）
A.同一直线上两个力的合力可能小于其中任何一个力
B.同一直线上两个力的合力一定大于其中任何一个力
C.同一直线上两个力的合力一定小于其中任何一个力
D.同一直线上两个力的合力一定不为零
随堂练习
解析：同一直线上的两个力，若方向相同，则F合＝F1＋F2；若方向相反，则F合＝|F1－F2|。
A
2．同一直线上的两个力作用在一个物体上，其中一个力大小是60 N，合力大小是100 N，则另一个力的大小（ 　）
A．一定等于40 N B．一定小于40 N
C．可能等于160 N D．一定大于160 N
随堂练习
解析：
这两个力可能方向相同，也可能方向相反。
当它们方向相同时，这个力的大小应为F2＝F合－F1＝40 N；当它们方向相反时，这个力应为F2＝F合＋F1＝160 N。
故，答案是C。
C
随堂练习
3.重力为25 N的书包放在桌面上，用20 N竖直向上的力提书包，此时书包受到的合力为（　 ）
A．20 N B．5 N C．0 N D．45 N
此时书包还受到桌面对它的支持力，书包处于平衡状态，所以它受到的合力为0 N。
C
G＝25 N
F拉＝20 N
F支＝5 N
随堂练习
4.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(如图)。请解释为什么动力需求越大的帆船需要的船帆越多。
解析：风力一定时，每个船帆提供的动力一定，船帆提供的动力方向相同时，船帆越多，它们的合力也就越大。这样就可以提供更大的动力

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