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第八章 运动和力
第4节 同一直线上二力的合成
启动：
二力平衡的条件：
1.大小相等
2.方向相反
3.在同一直线上
4.受力物体相同
生活中的物体往往同时受到多个力的作用，怎样分析这样的力学问题呢？
学习目标
1.知道合力的概念
2.了解同一直线上两个力合力的大小和方向
3.能初步运用等效替代的思想分析物体在同一直线上受两个力作用的具体问题
建构一：力的合成
活动 1：
　　请两名女生共同将同一课桌抬起至一定高度
　　再请一名男生将课桌举至相同高度
一名男生搬起一课桌
两名女生共同搬起同一课
效果相同
活动 2
　　老师使用拉力器将弹簧拉伸一定长度
　　再请两名同学共同将弹簧拉伸相同长度
两名同学共同将弹簧拉伸相同长度
老师将弹簧拉伸一定长度
效果相同
几个力作用在同一物体上
一个力作用在物体上
效果相同
合力
分力
等效替代法
力的合成
如果一个力单独作用的效果和几个力共同作用的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，那几个力就是这一个力的分力
物理学中，求几个力合力的过程叫作力的合成
合力的理解：
　　1. “几个力”必须是同时作用在同一个物体上的力
　　2. 合力并不是物体受到的又一个力
　　3. 合力的实质是“等效力”
建构二：同一直线上二力的合成
提出问题：同一直线上二力的合成过程中，合力与分力的大小和方向有什么关系？
猜想与假设：
　1.沿同一直线且方向相同时，两个力的合力的大小等于这两个力的大小之和，方向与这两个力的方向相同。
　2.沿同一方向且方向相反时，两个力的合力的大小等于这两个力的大小之差，合力的方向与较大力的方向相同
设计实验：
　　如何判断分力和合力的作用效果相同？
　　如何保证两个分力在一条直线上？
　　实验过程中需要记录哪些实验数据？
　　如何设计实验数据表格填写数据？
　　探究性实验如何避免实验结论的偶然性？
进行实验：
实验1：
　　沿同一直线，且方向相同的二力的合成
实验2：
　　沿同一直线，且方向相反的二力的合成
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
　　大小：F合＝F1＋F2　　
分析论证：
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
　　大小：F合'＝F大－F小　
反思与评估：
1. 合力一定比每个分力都大吗？
2. 合力有没有可能为零？
3. 合力和分力是否同时作用在物体上？
合力不一定比每个分力都大
两个力等大反向时，合力可以为零
合力是分力的等效替代，不能同时作用在物体上
4. 在研究同一直线上方向相同的两个力的合成实验中，两次将小圆环拉至同一位置 O 点的目的是什么？
5. 实验中我们会发现，两个弹簧测力计并列拉圆环时，很难严格做到让力F1、F2 在同一直线上，这两个力之间会有一定角度，你是通过什么方法减小这个夹角的？
使两次力的作用效果相同
使两个弹簧测力计分别通过细绳与小圆环相连，使两个弹簧测力计不会叠放或彼此接触。还是不能避免避免弹簧测力计交叠，改用长短不同的两段绳子来拉橡皮筋顶端的圆环，从而实现测力计前后放置，避免了并排叠放的夹角问题
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？
巩固：
思考：排球上升和下落两个过程中排球运动快慢如何变化？结合力方向和运动方向对物体快慢变化的影响？
合力方向与运动方向相同，物体做加速运动
合力方向与运动方向相反，物体做减速运动
合力为零时，物体的运动状态不变
物体受平衡力
运动状态不变
G
F
静止
向上匀速运动
向下匀速运动
F = G
物体受非平衡力
运动状态改变
G
F
向上加速运动或向下减速运动
向下加速运动或向上减速运动
F > G：
F < G
平衡力作用在物体上，运动状态不改变；运动状态改变，一定有力作用在物体上，并且是不平衡的力
一辆小车受到50 N的拉力和30 N的阻力，车怎样运动？
·
F拉=50N
F阻=30N
巩固：
思考:如果物体同时受到三个力的作用，且这三个力在同一直线上，如何求它们的合力
F1＝20 N
F3＝10 N
F2＝1 N
本节课学习了哪些内容？
同一直线上二力的合成
方向相同的两个力：大小：F合＝F1＋F2
　　　　　　　　　方向：与这两个力方向相同
方向相反的两个力：大小：F合' ＝F大－F小
　　　　　　　　　方向：与较大的力方向一致
应用：
1. 已知两个力作用在同一直线上，且 F1＝100 N 水平向东，合力F＝150 N，请分析另一个分力F2 的大小与方向？
①若方向相同时，合力方向向东。则F2 大小为50 N，方向水平向东
②其方向相反时，合力方向向西。则F2 大小为250 N，方向水平向西
　2. 如图所示，在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加 4 N 的拉力并使其保持静止，此时弹簧测力计的示数为 ，弹簧测力计受到的合力为 。
　
3. 某汽车正在平直公路上加速行驶，此时汽车所受阻力为 800 N，水平方向所受合力大小为 200 N，求此时汽车所受牵引力大小 。
4 N
0 N
1000 N

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