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(共44张PPT)
物理八年级下册 人教版
第八章 　运动和力
第4节 　同一直线上二力的合成
致：老师同学
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ppt共有44张、2段视频，可根据需要选择点播
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2. 视频资源：
①课堂引入—《魔术》
②演示实验—《研究同一直线上二力的合成》
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ppt版权归本工作室，如涉及侵权问题，将追究责任。
新课导入
为什么地上的瓶子会慢慢飞到手上去呢？
学习目标
物理观念
1. 了解合力与分力，及合力与分力共同作用的效果相同。
2. 掌握同一直线上二力合成的规律。
科学思维
1. 通过研究物体同时受多个力作用的问题，认识合力和分力。
2．在计算合力和分力的过程中，提升运用逻辑推理和数学方法处理问题的能力。
实验探究
引导学生通过实验探究同一直线上二力合成的规律，培养学生的实验设计、操作和观察能力。
科学态度与责任
1. 激发学生对物理学科的兴趣和热爱，培养学生勇于探索、追求真理的科学精神。
2. 引导学生认识到物理知识在实际生活中的应用。
重点难点
教学重点
1. 理解合力的概念。
2. 同一直线上二力的合成的规则。
科学难点
1.合力概念建立时等效替代思想的渗透。
2．力的合成的规则的应用。
学习内容
01
02
力的合成
同一直线上二力的合成
第4节 同一直线上二力的合成
一、力的合成
一、力的合成
活　动
【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。
【活动2】
教师使用拉力器将弹簧拉伸一定长度；
再请两名学生共同将弹簧拉伸相同长度。
一、力的合成
两次活动中，力的作用效果相同吗
一名男生举起课桌一定高度
两名女生共同搬起课桌至相同高度
教师将弹簧拉伸一定长度
两名学生共同将弹簧拉伸相同长度
效果相同
效果相同
一、力的合成
1. 力的合成
（1）定义：如果一个力单独作用效果跟几个力共同作用效果相同，这个力就叫作那几个力的合力，组成合力的每个力叫分力。在物理学中，求几个力合力的过程叫作力的合成。
一个力作用在物体上
几个力作用在同一物体上
效果相同
合力
分力
等效替代法
力的合成
一、力的合成
（2）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”。
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。
一、力的合成
（3）生活中与力合成相关的现象
两头驴同拉一个车
帆的合力
合力提一桶水
两人合力推车
第4节 同一直线上二力的合成
二、同一直线上二力的合成
思 考
　　在搬运货物时，两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
F1
F2
F1和F2在同一水平上（直线上）。
同一直线上二力合成的情况最简单，我们可通过实验来研究。
二、同一直线上二力的合成
二、同一直线上二力的合成
1. 实验：研究同一直线上二力的合成
演 示
【猜想假设】
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。
1
沿同一直线且方向相反时，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。
2
二、同一直线上二力的合成
【设计思路】
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
二、同一直线上二力的合成
【实验过程】
实验1：①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。
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 。
③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。
同一直线上方向相同的两个力的合成
二、同一直线上二力的合成
沿同一直线，且方向相同的二力的合成。
结论一：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　　方向：与这两个力的方向相同
二、同一直线上二力的合成
实验2：①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′点，并记下两个
弹簧测力计的示数F1′、F2′ 。
②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′。
③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。
同一直线上方向相反的两个力的合成
二、同一直线上二力的合成
沿同一直线，且方向相反的二力的合成。
结论二：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　　方向：与较大的力方向一致
二、同一直线上二力的合成
【归纳】
方向相同
F合=F1+F2
方向相反
合力方向与这两个力方向相同。
同一直线上的两个力
F合′=F大-F小
合力的方向与较大的力方向一致。
二、同一直线上二力的合成
【交流与合作】
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。（两力方向相反时F合＝F大-F小）
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。
二、同一直线上二力的合成
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。若是还是不能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。
二、同一直线上二力的合成
【例题】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2.7N，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0.5N，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0.5N，则此时所受合力的大小和方向又是怎样的
二、同一直线上二力的合成
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，阻空气阻力竖直向上(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。
二、同一直线上二力的合成
　　排球上升和下落两个过程中排球运动快慢如何变化
总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。
拓　展
二、同一直线上二力的合成
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
F2
F3
已知：F3=10N　　 F2=1N　　F1=20N
同一直线上，三个力方向相反时
同一直线上，三个力方向相同时
F1
F2
F3
F合 =F1－F2－F3
= 20N－10N－1N = 9N
F合 =F1+ F2+F3
= 20N+10N+1N =31N
二、同一直线上二力的合成
你能用今天所学知识解密前面的魔术吗
悬浮魔术，实则是用透明细线将矿泉水瓶系好，通过手拉细线，对矿泉水瓶施加向上的拉力：
F
G
F＞G
拉力F方向向上
矿泉水自身重力G方向向下
F合＝F - G
方向向上
F合
同一直线上二力的合成
力的合成
方向相同的两个力
方向相反的两个力
合力
力的合成
几个力共同作用在一个物体上时，它们的作用效果可以用一个力来代替，这个力就叫作那几个力的合力。
如果已知几个力的大小和方向，求它们合力的大小和方向，称为力的合成。
同一直线上二力的合成
大小：F合=F1+F2
方向：与这两个力方向相同
大小：F合′=F大-F小
方向：与较大的力方向一致
三、课堂总结
1. 关于同一直线上两个力的合成，下列说法正确的是（　　）
A．合力的作用效果与这两个力作用效果不同
B．合力为零时，物体的运动状态一定不变
C．合力的方向一定与这两个力的方向都相同
D．合力一定比这两个力都大
B
四、练习与应用
四、练习与应用
【解析】
A、合力的作用效果与二力的作用效果相同，故A错误；
B、根据同一直线上力的合成方法可知，合力为零时，二力的大小相等，方向相反，物体的运动状态一定不变，故B正确；
C、合力的方向一定与较大的力的方向相同，不一定与这两个力的方向都相同，故C错误；
D、如果两个力方向相反，两个力的合力等于两力大小之差，合力可能小于其中一个力，当两个力方向相同时，合力等于两个力的大小之和，合力大于任何一个分力，故D错误。
故选：B。
2. 某同学在体育期末考试的排球测试中，排球离开胳膊后竖直上升，到达最高点后竖直下落。已知排球重力约为2.7N，排球所受的空气阻力阻力与速度的大小有关，方向与运动的方向相反。若排球在上升过程中的某一时刻所受的空气阻力的大小约为0.5N，则此时排球所受的合力的大小和方向是（　　）
A．2.2N 竖直向下 B．2.2N 竖直向上
C．3.2N 竖直向下 D．3.2N 竖直向上
C
四、练习与应用
【解析】
排球在上升过程中，受到竖直向下的重力和竖直向下的阻力，则排球受到的合力等于重力、阻力的和，即F合=G+f=2.7N+0.5N=3.2N，方向竖直向下，故C正确，ABD错误。
故选：C。
3. 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？
四、练习与应用
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大小为
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。
【解析】由题意可知，两力沿同一直线，方向相反，故桌子受到的合力大小为：
F=F乙-F甲=50N-30N=20N
水平向左的力比较大，故最终合力的方向是水平向左。
答：桌子受到两人的合力是20N，方向水平向左。
4. 两个力F1和F2作用在同一直线（东西方向）上，F1=3N，F2=5N，它们的方向（向东或向西）均未知。关于合力F大小和方向，下列说法正确的是（　　）
A．合力大小一定为8N，方向与F1相同
B．合力大小一定为2N，方向与F2相同
C．合力大小可能为2N或8N，方向与较大的力相同
D．合力大小可能为5N或3N，方向不确定
C
四、练习与应用
【解析】
根据同一直线上二力合成的规律，当两个力方向相同时，合力大小F=F1+F2，方向与这两个力的方向相同；当两个力方向相反时，合力大小 F=|F1-F2|，方向与较大的力的方向相同。
已知 F1=3N，F2=5N，当两力方向相同时，合力F=F1+F2=3N+5N=8N，方向与F1、F2方向相同；当两力方向相反时，合力 F=|F1-F2|=|3N-5N|=2N，方向与F2方向相同。所以合力大小可能为2N或8N，方向与较大的力相同，故C正确，ABD错误。
故选：C。
七、练习与应用
1．如图所示，用弹簧测力计和相同的弹簧分别进行多次实验，其中力F可以作为F1、F2合力的是（　　）
A．只有② B．只有③ C．①② D．①③
五、提升训练
B
【解析】
根据合力的概念可知，一个力的作用效果与两个力的作用效果相同，则这个力叫做两个力的合力，即是等效的，图中采用弹簧的伸长显示力的作用效果，当两次弹簧的伸长量相同且伸长的方向都相同时，则说明力F可以作为F1、F2的合力，故③正确。
故选：B。
五、提升训练
2．一个物体重100N，受到的空气阻力大小为10N，则下列说法正确的是（　　）
A．物体竖直向上运动时，合力大小是110N，合力的方向竖直向上
B．物体竖直向上运动时，合力大小是90N，合力的方向竖直向下
C．物体竖直向下运动时，合力的大小是90N，合力的方向竖直向下
D．物体竖直向下运动时，合力的大小是110N，合力的方向竖直向下
五、提升训练
C
【解析】
AB、物体向上运动，重力方向向下，阻力方向向下，属于方向相同的二力合成，合力F=F1+F2=100N+10N=110N，合力的方向竖直向下，故A、B错误。
CD、物体向下运动，阻力方向向上，重力方向向下，属于方向相反的二力合成，合力F=F1-F2=100N-10N=90N，合力的方向竖直向下，故C正确、D错误。
故选：C。
五、提升训练
3．重力大小为20牛的物体，在大小为10牛的水平向右拉力F作用下沿水平地面做直线运动，如图所示。物体受到地面的阻力（阻力方向与运动方向相反），大小为物体重力的0.2倍，求：
（1）物体所受阻力 f 的大小。
（2）物体在水平方向所受合力F合的大小和方向。
五、提升训练
解：（1）物体受到地面的阻力为物体重力的0.2倍，则物体受到的阻力：f=0.2G=0.2×20N=4N；
（2）在水平方向上物体受水平向右10N的拉力和水平向左4N的阻力，则物体在水平方向上所受合力的大小：F合=F-f=10N-4N=6N，方向水平向右。
答：（1）物体所受阻力f的大小为4N；（2）物体在水平方向上所受合力的大小为6N；方向水平向右。
4．一个力F1的大小为10N，另一个力F2的大小为6N，它们都沿东西方向，向东还是向西并不确定。
（1）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。
（2）如图所示，放在水平桌面上的木块受到F1=10N、F2=6N的两水平推力作用下向右做匀速直线运动，求此时物体受到的摩擦力大小？
若撤去F1（物体没有停止前），求此时物体在水平方向上受到的合力大小。
五、提升训练
【解析】解：（1）物体在水平方向上受到F1=10N，F2=6N的两个力，如果方向相同，合力为10N+6N=16N；如果方向相反，合力为10N-6N=4N，与力F1的方向相同；
（2）放在水平桌面上的木块受到F1=10N、F2=6N的两水平推力作用下向右做匀速直线运动，两个力方向相反，合力为10N-6N=4N，与力F1的方向相同，水平向右，由于做匀速直线运动，滑动摩擦力与合力相等，f滑=F合=4N；若撤去F1（物体没有停止前），滑动摩擦力与压力大小、接触面粗糙程度有关，二者不变，滑动摩擦力不变，此时物体在水平方向上受到的合力大小不变，此时物体在水平方向上受到的合力大小：F合′=f+F2=4N+6N=10N，方向水平向左。
答：（1）它们的合力F的大小和方向有两种可能；方向相同，合力为10N+6N=16N；方向相反，合力为10N-6N=4N，与力F1的方向相同（2）此时物体受到的摩擦力是4N；若撤去F1（物体没有停止前），此时物体在水平方向上受到的合力大小是10N。
五、提升训练
5．（1）原长为L0的弹簧一端固定在墙上，用水平拉力拉弹簧A端时，
实验现象如图甲、乙、丙所示。撤去拉力后，弹簧都能恢复原状。
①F1　　F2（选填“＞”“=”或“＜”），判断的依据是
　　　　　　　　。
②探究图丙实验中F1和F2的合力时，仅用一个弹簧
测力计水平向右拉弹簧的A端，使之落在虚线____　　
（选填“1”“2”或“3”）的位置，则此时测力计的拉力
F就叫图丙实验中F1和F2的合力。实验过程中，A端
要落在该虚线上，原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）甲、乙两人沿同一直线推一张桌子，甲用30N的力向右推，乙用50N的力向左推，桌子静止不动。桌子受到这两个力合力的大小为　　N。
＜
F2使弹簧形变量大
3
F的作用效果与F1和F2的共同作用的效果相同
20
五、提升训练
【解析】
（1）实验现象如图甲、乙、丙所示。撤去拉力后，弹簧都能恢复原状。
①F1＜F2，判断的依据是F2使弹簧形变量大。
②探究图丙实验中F1和F2的合力时，仅用一个弹簧测力计水平向右拉弹簧A端，使之落在虚线3的位置，则此时测力计的拉力F就叫图丙实验中F1和F2的合力。实验过程中，A端要落在该虚线上，原因是 F的作用效果与F1和F2的共同作用的效果相同。
（2）甲、乙两人沿同一直线推一张桌子，甲用30N的力向右推，乙用50N的力向左推，桌子静止不动。桌子受到这两个力合力的大小为F=50N-30N=20N
故答案为：（1）＜；F2使弹簧形变量大；3；F的作用效果与F1和F2的共同作用的效果相同；（2）20。
五、提升训练

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