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第4节 同一直线上二力的合成
第八章 运动和力
1. 理解力的合成原理，掌握力的合成方法；
2. 掌握力的平衡条件和合力大小、方向的计算方法；
3. 能够应用所学知识解决实际问题。
活动一：分别请两位和一位同学拉拉力器
活动二：分别请两位和一位同学将一桶水放上讲台
两个小同学和一个大同学对同一拉力器的作用效果相同吗？
两个小同学和一个大同学对同一水桶的作用效果相同吗？
大男生一个人拉开拉力器
两个小女孩共同拉开拉力器
效果相同
大男生一个人提起一桶水
两个小孩子共同提起同一桶水
效果相同
发动机驱动产生一个力
大量船帆驱动产生多个力
效果相同
一匹马拉动一辆车前进
两头毛驴拉一辆车前进
效果相同
一个力作用在物体上
几一个力作用在物体上
效果相同
合力
分力
等效替代法
知识点一：合力与分力
请同学们列举几个关于一个力和多个力产生相同作用效果的实例。
①多个人推车与一台拖拉机拉车的作用效果相同。
②许多船帆对船的驱动作用与一个发动机对船的驱动作用效果相同。
③ ……
1.合力：如果一个力对物体的作用效果与几个力同时对物体的作用效果相同，那么这个力就叫那几个力的合力。那几个力成为这一个力的分力。
2.力的合成：
求几个力的合力的过程或方法叫力的合成。
3.等效替代法。
探究同一直线上二力合成的规律
活动1：请同学们分组进行下面的实验，结合你的体验，回答问题。
实验一：先由两个人分别搬起桌子，再由两个人同时搬起桌子，体验两次用力的区别。
实验二：先由两个人分别拉动桌子，再由两个人中其中一个人拉着桌子的一边，另一个人同时在对面用力拉着桌子的另一边，体验两次用力的区别。
知识点二：同一直线上二力的合成
猜想一：沿同一直线且方向相同时，两个力的合力大小等于这两个力的大小之和，方向与这两个力方向相同；
猜想二：沿同一方向且方向相反时，两个力的的合力大小等于这两个力的大小之差，合力方向与较大力的方向相同。
【提出猜想】
问题1：请同学们结合两次实验中的体验，对同一直线上二力的合成规律提出合理的猜想。
问题2：针对猜想一，结合课本P34页“实验探究”的内容进行实验。
【进行实验】
准备器材
橡皮筋
白纸
弹簧
测力计
木板
图钉
细线
刻度尺
实验步骤
A
B
O
F1
F2
B
A
B
A
O
F
①将橡皮筋B端固定好，A端和两个弹簧测力计相连。
②先将两个弹簧测力计沿同一个方向
拉橡皮筋的A端，使A端到达O点，记
下O点的位置及拉力F1和F2的大小方向。
③用一个弹簧测力计对橡皮筋的A端
施加一个力F，仍将橡皮筋的A端拉伸
到O点。记下此时的拉力大小和方向。
④多次实验，将橡皮筋拉动到不同的O'点，将每次的数据记录在表格中。
F1/N
F2/N
F/N
力的大小
力的方向
将实验记录填入表格，分析实验记录并得出实验结论。
0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8
2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4
F1 水平向右
F2 水平向右
F 水平向右
【实验结论】
方向相同时：
合力的大小：F合=F2+F1
合力的方向：与二力的方向相同
问题3：要验证猜想二，即探究沿同一直线且方向相反时二力与合力的关系，应该对实验如何进行改进？
改进：将固定的B端用弹簧测力计代替，使橡皮筋的一端仍在B点，另一端用另一个弹簧拉伸A端至O点，让两个力沿同一直线的相反方向拉伸。其他的不变。
F
F1
F2
B
A
O
B
A
O
A
B
活动2：用前面的改进方案继续进行实验，探究沿同一直线且方向相反时二力与合力的关系。
F
F1
F2
B
A
O
B
A
O
A
B
新知学习
F1/N
F2/N
F/N
力的大小
力的方向
问题1：将实验记录填入表格，分析实验记录并得出实验结论。
0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0
2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4
F1 水平向左
F2 水平向右
F 水平向右
【实验结论】
方向相反时：
合力的大小：F合=F2－F1
合力的方向：与较大力的方向相同
合力不一定比分力大
（1）方向相同时，合力大于每个分力；
（2）方向相反时，合力小于较大的那个分力。
合力可能为0。
当作用在同一物体上的两个力，作用在同一直线上，并且大小相等，方向相反，它们的合力为0。
F2
F1
新知学习
问题2：同一直线上二力合成时，合力一定比分力大吗
问题3：合力有可能为0吗
2. 同一直线上方向相反的二力的合成：合力大小等于两个力的大小之差，即F合=∣F2－F1∣，合力的方向与较大的那个力方向相同。
1. 同一直线上方向相同的二力的合成：合力大小等于这两个力的大小之和，即F合=F2+F1 ，合力方向和两个力的方向相同。
同一直线上二力的合成规律
活动小结
同一直线上力的合成规律的运用
活动：运用同一直线上力的合成规律分析、解决下列问题。
F支＝10N
G＝10N
合力为0N
问题1：一个重10N的物体放在水平桌面上，受到桌面10N竖直向上的支持力，则物体受到重力和支持力的合力为多少N？
问题2：将一个小球竖直向上抛出，已知小球所受重力大小为10N，假设小球在运动过程中所受的空气阻力大小恒为2N，求：
（1）小球在上升过程中所受合力大小和方向
（2）小球在下降过程中所受合力大小和方向
（1）小球在上升过程受力：
G
f
合力大小：F合= G+f =12N
合力方向：竖直向下
解：
（2）小球在下降过程受力：
合力大小：F合=∣ G － f ∣=8N
合力方向：竖直向下
G
f
1、合力：
2、力的合成：
3、同一直线上二力的合成
（1）同向： F=F1+F2
（2）反向：
F = F1- F2
1.关于分力和合力，下面说法正确的( )
A.两个力的合力不可能为零
B.分力越大，它们的合力就越大
C.合力与它的分力对物体的作用效果相同
D.合力不可能等于其中的一个力
C
2.一个物体受到同一直线上的两个力F1、F2的作用，合力大小为30N，其中一个分力的大小为20N，则另一个分力的大小( )
A.一定为10N B.一定为50N
C.为10N或50N D.无法确定
C
3. 关于同一直线上两个力的合成，下列说法正确的是 （ ）
A.两个不为零的力，其合力一定不为零。
B.两个力的合力，一定大于其中任何一个力。
C.求两个力的合力就是将两个力的大小相加。
D.不论两个力的方向如何，合力的方向总是与较大的那个力的方向一致。
D
4.如图所示，加在同一物体上的两个F1、F2，F1 =18N，方向向右；F2=24N，方向向左。现加第三个力，使三个力的合力为零，这第三个力的大小是_______，方向是_______。
6N
向右

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