7.2 力的合成（教学课件）- 八年级物理全一册（沪科版）

第七章 力与运动第二节

力的合成八年级

全一册义务教育物理课程标准实验教科书编写组 编著上海科学技术出版社说明ppt使用高质量视频，资源比较大，本ppt约80MB.本ppt共有53张，可根据需要选择点播.本ppt使用PowerPoint制作，建议使用PowerPoint播放.视频资源①视频讲解—《合力、分力的概念》②视频讲解—《同一直线上二力合成的实验》③视频讲解—《同一直线上二力合成的应用》致老师、同学免责声明：ppt中的部分视频来源于自有媒体，其版权归原作者所有，如涉及版权问题，请及时联系我们删除。第二节力的合成导入新课第二节力的合成当看见一个人费劲拉车时，经常会有人在后面帮忙推车，这样拉车人会轻松一些。你知道这是为什么吗？这在物理学中涉及力合成的问题，本节我们将学习有关内容。能通过实验，了解同一直线上的二力合成，能运用力的合成解释日常生活中的简单问题；能体会利用等效替代思想研究物理问题的重要性。学习目标第二节力的合成目录导航力的合成现象同一直线上的二力合成作业解析课堂总结提升训练第二节力的合成力的合成现象一一、合力与分力1.现象探究:一个力和几个力的作用效果现象分析结论

甲图中一桶水在两个力的作用下被提起；乙图中这桶水在一个力的作用下被提起两个小孩的拉力与一个大人的拉力对水桶的作用效果相同甲乙一、合力与分力现象分析结论

甲图中两只蚂蚁才能挪动一片树叶；乙图中一只甲壳虫就能挪动这片树叶一只甲壳虫的力和两只蚂蚁的力对树叶的作用效果相同甲乙1.现象探究:一个力和几个力的作用效果一、合力与分力现象分析结论

甲图中用一台拖拉机将陷入泥潭的汽车拉了出来;图乙中一群中学生齐心合力也可以把汽车从泥潭中推出拖拉机对汽车拉力的作用效果和同学们推汽车推力的作用效果相同1.现象探究:一个力和几个力的作用效果一、合力与分力2.合力与分力（1）概念如果一个力F产生的作用效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，组成合力的每一个力（例如F1和F2）叫分力。（2）力的合成求F1和F2的合力叫做同一直线上的二力合成。一、合力与分力（3）合力与分力的理解①同时性：几个分力必须是同时作用在同一个物体上。②非共存性：对物体进行受力分析时，考虑了合力，就不能再考虑分力，考虑了分力，就不能再考虑合力。③等效性：合力并不是分力的总和，而应从力的作用效果来判断，运用等效替代的思想，它可以替代那几个分力，即合力的实质为分力的“等效力”。一、合力与分力视频讲解——《合力、分力的概念》【例题1】如图所示，两个小孩能拎起一桶水，一个大人也能拎起同一桶水．由此可知，一个大人的作用力产生的效果跟两个小孩共同作用产生的效果_______，大人的作用力相当于______（填“合力”或“分力”），每个小孩的作用力相当于______（填“合力”或“分力”）。两个小孩能拎起一桶水，一个大人也能拎起同一桶水．由此可知，一个大人的作用力产生的效果跟两个小孩共同作用产生的效果相同，大人的作用力相当于合力，每个小孩的作用力相当于分力．分力一、合力与分力相同合力

同一直线上二力的合成二1.实验：同一直线上二力的合成【实验器材】支架、橡皮筋、绳子、若干相同的钩码（每只钩码的重力为1N）、定滑轮等。【实验步骤】（1）如图所示，将一根橡皮筋一端固定在支架上，橡皮筋原长为AE，将两组钩码挂在绳子下，绳子另一端与橡皮筋自由端连接，橡皮筋在同方向力F1、F2的作用下伸长到AE'，记录此时F1、F2的大小和方向。二、同一直线上二力的合成当钩码保持静止时，悬挂钩码的细线经过轻质定滑轮拉橡皮筋，橡皮筋受到的拉力大小等于所悬挂钩码的重力大小。（2）如图所示，将两组钩码挂在绳子下，橡皮筋在两个方向相反的力F1、F2作用下伸长到AE'，记录此时F1、F2的大小和方向。二、同一直线上二力的合成（3）如图所示，将一组钩码挂在绳子下，用力F作用在橡皮筋上，橡皮筋同样伸长到AE'，记录此时F的大小和方向。二、同一直线上二力的合成【实验数据与分析】（1）同一直线上同方向二力的合成比较甲、丙两次实验的情况（F1、F2和F之间的大小与方向的关系）。分析：F1、F2同向，F产生的作用效果与F1、F2共同作用产生的效果相同时，F=F1+F2。二、同一直线上二力的合成项目F1/NF2/NF/N大小213方向向右向右向右（2）同一直线上反方向二力的合成比较乙、丙两次实验的情况（F1、F2和F之间的大小与方向的关系）。分析：F1、F2反向，F产生的作用效果与F1、F2共同作用产生的效果相同时，F=F1-F2.二、同一直线上二力的合成项目F1/NF2/NF/N大小413方向向右向左向右【实验结论】二、同一直线上二力的合成（1）同一直线上，方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之和，方向跟这两个力的方向相同，即F=F1+F2.（2）同一直线上，方向相反的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之差，方向跟较大的那个力的方向相同，即F=F1-F2.二、同一直线上二力的合成（1）只有同一物体所受的力才可合成。（2）不同性质的力也可以合成。（3）研究方法：在研究物理问题时，有时为了使问题简化，常用一个物理量来代替其他所有物理量，但不会改变物理效果，比如用合力替代各个分力，这种研究方法叫做等效替代法。物体受到几个力作用时，其产生的效果与一个力的作用效果相同。所以我们在研究力的时候，既可以用一个力替代几个力，也可以用几个力替代一个力，只要这种替代能保持同样的效果。【交流讨论】二、同一直线上二力的合成视频讲解——《同一直线上二力合成的实验》二、同一直线上二力的合成（1）静止在水平桌面上的物体例如，花瓶在竖直方向上受到的力有：重力G与桌面支持力F，因为这两个力是一对平衡力，大小相等，所以这两个力的合力是F合=G-F=0.结论：静止的物体，所受的合力为0.2.物体所受合力与运动状态间的关系重力G支持力F二、同一直线上二力的合成（2）匀速运动的物体例如，匀速下落的跳伞运动员在竖直方向上受到的力有：重力G与与空气的阻力f，因为这两个力是一对平衡力，大小相等，所以这两个力的合力是F合=G-f=0.结论：匀速运动的物体，所受的合力为0.空气阻力f重力G二、同一直线上二力的合成（3）分析水平面上运动的物体①若牵引力等于阻力，则合力为0，二力平衡，小车向左做匀速直线运动；②若牵引力大于阻力，则合力不为0，方向与小车运动方向相同，小车向左做加速直线运动；支持力N重力G阻力f牵引力F③若牵引力小于阻力，则合力不为0，方向与小车运动方向相反，小车向左做减速直线运动。二、同一直线上二力的合成视频讲解——《同一直线上二力合成的应用》赛龙舟是我国重要的节日民俗活动之一，相传是为纪念爱国诗人屈原而兴起的。这项活动也运用了合力的知识，同学们可以分析一下，人们是如何运用合力的呢？你是否想过，当物体所受合力为零时，情况会怎样呢?划艇运动员们是通过保持姿势、节奏一致来获得最大动力，应属于同一直线上多力的合成。当物体所受合外力为零时，物体保持匀速直线运动状态或静止状态。二、同一直线上二力的合成【例题2】F1和F2是作用在同一物体上的两个力，且作用在同一水平直线上。若其中F1=6N，方向是水平向右，且这两个力的合力为16N。关于F2的大小和方向，说法中正确的是（）A．一定是10N，且方向水平向右B．一定是22N，且方向水平向左C．可能是10N，且方向水平向左D．可能是22N，且方向水平向左F1和F2是作用在同一物体上的两个力，且作用在同一水平直线上，其中F1为6N，方向是水平向右，要使这两个力的合力为16N，则根据同一直线二力合成，F2可能是水平向右，与F1同向，即F2=F-F1=16N-6N=10N也可能是水平向左，与F1反向，即F2=F+F1=16N+6N=22N故ABC错误，D正确。所以选D.D二、同一直线上二力的合成【例题3】把重为2.94N的苹果竖直向上抛出，苹果始终受到大小为1N的空气阻力，且阻力的方向始终与苹果运动方向相反。求：（1）苹果竖直上升过程中所受的合力F上及其方向。（2）苹果竖直下落过程中所受的合力F下及其方向。（1）苹果竖直上升过程中所受的合力F上为F上=G+f=2.94N+1N=3.94N方向竖直向下。（2）苹果竖直下落过程中所受的合力F下为F下=G-f=2.94N-1N=1.94N方向竖直向下。二、同一直线上二力的合成【例题4】利用如图所示的装置探究同一直线上二力合成的规律，首先将皮筋的B端固定，再用两个测力计沿相同方向拉A端，使A端到达某一点O并记录下该点的位置，然后在表格中记录下两个拉力F1、F2的大小与方向。再用一个测力计拉皮筋A端，仍将A端拉伸到O点，记录下此时拉力F的大小与方向。（1）实验中用一个测力计拉皮筋时，仍要将皮筋A端拉伸到O点再读数，这样做的目的是使两次

相同。（2）通过该实验可知F与F1、F2的大小关系是

。（用字母表示）F=F1+F2力的作用效果

二、同一直线上二力的合成（1）实验时，用两个测力计沿相同方向拉A端，使皮筋A端拉伸到O点读数，用一个测力计拉皮筋时，仍要将皮筋A端拉伸到O点再读数，这样做的目的是使F的作用效果与F1和F2共同作用的效果相同。（2）通过该实验可知，F的作用效果与F1和F2共同作用的效果相同，则

F=F1+F2课堂总结三三、课堂总结

同一直线二力合成力的合成合力与分力①合力与分力：若一个力F产生的作用效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力；

组成合力的每一个力（例如F1和F2）叫分力.②力的合成：求F1和F2的合力叫做同一直线上的二力合成.①同一直线上方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之和，方向跟这两个力的方向相同，即F=F1+F2.②同一直线上方向相反的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之差，方向跟较大的力的方向相同，即F=F1-F2.

作业解析四1．在图中，为什么有人在后面帮忙推车，拉车人会轻松一些呢？请说明理由。四、作业解析使车前进的力（合力）可以认为是不变的。当没有人在后面帮忙推车时，拉车人对车的施力大小基本等于合力；当有人在后面帮忙推车时，两个人对车的施力方向相同，由于合力不变，所以拉车人用的力会变小，会轻松一些。2．两人合力竖直向上抬起一个质量为50kg的物体，设每人用力大小相等，则每个人至少要用力的大小是（）A.50kgB.25kgC.490ND.245N物体重力：G=mg=50kg×9.8N/kg=490N因为两个人的合力等于物体重力，每人用力大小相等，所以每个人至少要用力：F=G=490N/2=245N故选D.四、作业解析D3．放在水平桌面上的木块同时受到水平向左、大小为5N的拉力和水平向右、大小为8N的拉力作用而运动，这两个力共同作用效果可用一个大小为_____N、方向__________的力来代替，这个力是它们的______。由于木块在水平方向上受到了方向相反的两个力的作用，则F=F右-F左=8N-5N=3N，方向水平向右，所以我们可用一个大小3N，方向水平向右的力来代替，这个力就是那两个力的合力．四、作业解析

水平向右3

合力4．小明和小忠想使弹性绳两端的拉环分别套在相隔一段距离的柱子上，他们用了图中的两种方法来拉开弹性绳。当弹性绳被拉开至相同长度时，下是关于他们在两种方法中所用的力的说法，请选择正确的选项并说明理由。四、作业解析A.以相反方向拉绳时，小明和小忠所用的力都更小B.以相同方向拉绳时，小明和小忠所用的力都更小C.小明在两种方法中所用的力的大小相等D.无法判断选项B正确弹性绳在两种情况下承受的拉力相同，因为两个人沿相反方向拉弹性绳和将弹性绳一端固定，两个人同时用力拉弹性绳，效果一样，因为两个人拉时，某一个人拉相当于固定在柱子上，根据力的作用是相互的，人拉弹性绳的力和弹性绳拉人的力相等，所以两种情况下，拉力相等，所以乙图中每个人的拉力是甲图中每个人拉力的1/2，弹性绳的伸长量一样大，故ACD错误，故B正确。四、作业解析5．如图所示，吊车吊起货物上升。若货物所受的拉力与货物所受的重力大小相等，货物所受的合力是多少？货物所受的合力是0。货物所受的拉力F拉与货物所受的重力G大小相等，则货物所受的合力是F=F拉-G=0。四、作业解析6.跳伞运动员连同装备共重700N，他从飞机上跳下，伞未打开前，受到空气的阻力为50N，求运动员连同装备受到的重力和阻力的合力大小和方向。伞未打开时，运动员受竖直向下的重力G及向上的阻力f，二力方向相反，故合力大小为F=G−f=700N−50N=650N；合力的方向与重力的方向相同，是竖直向下的。四、作业解析1．合力都比分力大吗？答：合力不一定比分力大。‌‌如果两个分力在同一直线上且方向相同，合力等于两个分力之和；如果方向相反，合力等于两个分力之差。具体例子来说，当两个分力大小相等、方向相反时，合力为零，这种情况下合力小于任何一个分力。另外，当两个分力大小不等且方向相同时，合力大于任何一个分力；当两个分力方向相反时，合力可能小于任何一个分力。‌四、作业解析2.示例：静止的物体受到的合力一定是零吗?答：静止的物体受到的合力一定是零。‌处于平衡状态的物体，无论是静止还是匀速直线运动，所受合力均为零‌。静止的物体受到的合力为零的原因是因为物体处于静止状态，即速度为零，这意味着物体的运动状态没有改变，因此所受合力必须为零。如果物体受到的合力不为零，那么它的运动状态就会发生变化，这与静止状态相矛盾‌。四、作业解析

提升训练六六、提升训练1.将一辆小车放在水平地面上。小明向右拉，拉力为200N；同时小红向右推（如图所示），推力为150N，他们对小车合力的大小与方向为（）A．350N，方向向右 B．200N，方向向右C．150N，方向向右 D．50N，方向向左小明沿水平方向向右用200N的力拉，小红沿水平方向向右用150N的力推，故合力为二力之和，即200N+150N＝350N合力方向与二力方向相同，即水平向右，故A符合题意，BCD不符合题意。A故选A.六、提升训练2.跳伞运动员背着打开的降落伞从空中竖直跳下，他所受的重力和空气阻力的合力为100N，方向竖直向下，已知运动员和降落伞的总重为800N，则运动员所受空气阻力大小为（）A．100NB．700N C．800ND．900N运动员下落时受到重力G和空气阻力f的作用，这两个力共线，反向；由于其合力为100N，并且方向向下，所以两者的关系为F合=G-f则运动员所受空气阻力大小为

f=G-F合=800N-100N=700NB故选B.六、提升训练3.两个方向相反的力Fl和F2作用在同一物体上，F1=5牛，F2=4牛，则它们的合力大小和方向为（）A．9牛，方向与Fl方向相同B．9牛，方向与F2方向相同C．1牛，方向与F1方向相同D．l牛，方向与F2方向相同两个方向相反的力Fl和F2作用在同一物体上，F1=5牛，F2=4牛，则它们的合力为两力之差F合=F1-F2=5N-4N=1N方向与较大的力F1方向相同，故ABD不符合题意，C符合题意。C故选C.六、提升训练4.下列四个现象中，一个力作用的效果与另外几个力同时作用的效果不等效的是（）A．一只甲壳虫和一群蚂蚁匀速移动同一片树叶的力B．一个同学和两个同学匀速地将同一桶水从地面搬到桌子上的力C．一头牛将一辆轿车和一群人将一辆卡车从泥沼中拉出来的力D．两个人坐在一艘小船上，只有其中一个人划和两个人划，使船匀速运动的力C六、提升训练A．一只甲壳虫和一群蚂蚁匀速移动同一片树叶的力，都是同一树叶移动，力的作用效果相同，故A不符合题意；B．一个同学和两个同学匀速地将同一桶水从地面搬到桌子上的力，都是一桶水搬到桌子上，力的作用效果相同，故B不符题意；C．一头牛将一辆轿车和一群人将一辆卡车从泥沼中拉出来的力，牛拉的是轿车，人拉的是卡车，力的作用效果不同，故C符合题意；D．两个人坐在一艘小船上，只有其中一个人划和两个人划，使船匀速运动的力，力的作用效果相同，故D不符合题意。故选C.六、提升训练5.一个质量为0.5千克的小球，运动的过程中所受的阻力的方向始终与运动方向相反，且大小为1.2牛保持不变。求：（1）小球所受到的重力；（2）小球竖直上升过程中受到的合力及方向；（3）小球竖直下落过程中受到的合力及方向。六、提升训练（1）小球所受到的重力G=mg=0.5kg×9.8N/kg=4.9N（2）运动的过程中所受的阻力的方向始终与运动方向相反，且大小为1.2牛保持不变，小球竖直上升过程中受到的合力大小F=F1+G=1.2N+4.9N=6