【公开课】同一直线上二力的合成+课件+2024-2025学年+人教版（2024）初中物理八年级下册+

第4节第八章

运动和力同一直线上二力的合成在日常生活中我们经常遇到这样的情况：当一个人用力推一个物体或提起一个物体时，如果力气不够，这时再过来一个人帮忙则往往会达到目的；但是如果换一个力气比较大的人，他一个人也可以达到目的。这时我们就说一个人经过努力达到的效果与两个人相同，今天我们就来专门研究这样的问题。观察与思考男同学也能将同款板凳举到相同的高度理解合力的概念。（难点）02通过实验探究认识同一直线上二力的合成情况。（重点）01掌握同一直线上同方向和反方向的二力合成。（难点）03学习目标1.两个小孩共同提起一桶水，可以使水桶保持静止状态；一个大人单独提起同一桶水，也能使水桶保持静止状态。2.一个人拉一辆车拉不动，再有一个人在后边推就可以把车推动；如果换一个力气大的人一个人就可以拉动。说明：这里所说的效果相同，在物理学中我们叫它等效，也可以叫等效替代，等效替代是物理学中常用的一种方法。总结：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。在物理学中，求几个力合力的过程叫作力的合成。一、力的合成想一想：生活中几个力共同作用的事例。一、力的合成

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?想想议议两个人搬运货物

要研究多个力的合成问题，可以先从简单的情况入手。同一直线上二力合成的情况最简单，是我们在初中阶段研究的重点。那么我们如何来确定同一直线上的两个力的合力的大小和方向呢？

研究同一直线上二力的合成实验方法：等效替代法二、同一直线上二力的合成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。实验过程：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。合二、同一直线上二力的合成数据记录与分析1：结论：同一直线上的两个力方向相同时，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同一直线上方向相同的两个力的合成（表1）F1F2F合大小/N方向大小/N方向大小/N方向10.5向右2.5向右3向右21向右1.5向右2.5向右31.5向右3向右4.5向右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'（F1'>F2'）。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'。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。合二、同一直线上二力的合成实验过程：

结论：同一直线上的两个力方向相反时，F合=F1'-F2'（F1'>F2'），方向与较大的力（F1'）的方向相同。二、同一直线上二力的合成同一直线上方向相反的两个力的合成（表2）F1'F2'F合'大小/N方向大小/N方向大小/N方向11.5向右0.5向左1向右22向右1向左1向右32.5向右1向左1.5向右数据记录与分析2：

处于平衡状态（受平衡力）的物体，合力为零；处于非平衡状态（受非平衡力）的物体，合力不为零。利用平衡状态和同一直线二力合成的规则，我们可以分析物体的受力或者求解力。拓展与延伸

跳伞运动员背着打开的降落伞从空中竖直跳下，它所受的重力和空气阻力的合力为10N，方向竖直向下。已知运动员和伞具的总重为800N，求运动员所受空气阻力的大小及方向。解：运动员竖直向下运动的过程中所受合力的方向竖直向下，与重力同向，则重力较大，即F合=G-f。所以f=G-F合=800N-10N=790N，方向竖直向上。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2.7N，所受的空气阻力与速度大小有关，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?例2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。则有F合=G+F阻=2.7N+0.5N=3.2N，方向竖直向下。排球竖直下落时，受到的重力方向竖直向下，空气阻力竖直向上(图乙)，这两个力的方向相反。则有F合=G-F阻=2.7N-0.5N=2.2N，方向竖直向下。例2同一直线上二力的合成力的合成同一直线上二力的合成合力：如果一个力单独作用的效果跟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。课堂小结力的合成：在物理学中，求几个力合力的过程叫作力的合成。实验方法：等效替代法1.如果方向相同，F合=F1+F2，方向与这两个力的方向相同。2.如果方向相反，F合=|F1'-F2'|，方向与较大的力方向一致。1.F1和F2的合力是F，则以下结论正确的是（）A．合力F是真实存在的力B．F1、F2、F同时作用在物体上C．F的方向一定与F1相同D．F的作用效果一定与F1、F2共同作用的效果相同D课堂练习2.同一直线上的两个力的合力为1000N，其中一个力的大小为400N，则另一个力的大小（）A.一定是600NB.可能少于400NC.可能等于1400ND.可能大于1400NC课堂练习3.如图所示，老师带领同学们探究“同一直线上的二力合成”。她将一根轻质弹簧的左端固定在O点，右端用细线连接弹簧测力计的挂钩，每次都将弹簧右端由A位置拉伸到B位置，a、b、c三次实验弹簧测力计的示数如图所示，下列说法不正确的是（）A．该实验利用了“弹性限度内，弹簧的伸长量与所受拉力成正比”的原理B．由a、b两图可知，同一直线上方向相同的两个力的合力，大小等于两个力大小之和D课堂练习C．由a、c两图可知，同一直线上方向相反的两个力的合力，方向与较大的那个力方向相同D．b、c两次实验弹簧的右端所受弹簧测力计拉力的合力分别是4N和5N4.把一个质量是0.5kg的篮球竖直向上抛出，假定运动过程中空气对它的阻力恒为0.5N，则篮球在竖直上升和降落过程中所受力的合力分别是（）（g取10N/kg)A．5.5N

5NB．5.5N

4.5NC．4.5N