8.4 同一直线上二力的合成（教学课件）- 八年级物理下册（人教版2024）

第八章牛顿第一定律高速列车启动后，在牵引力的作用下逐渐加速，随居在一段平直的轨道上做匀速直线运动。当列车准备进站时，又会在阻力的作用下逐渐减速，最后停靠在站台上。运动和力之间有什么关系呢?从两千多年前的亚里士多德，到16世纪末的伽利略，以及后来的笛卡儿、牛顿等杰出的科学家，对运动和力的关系进行了一系列的研究。第4节

同一直线上二力的合成关于运动和力，你可能也有自己的思考和疑惑。带着这些问题，让我们一起进入关于运动和力相关内容的学习吧!说明ppt使用高质量视频，资源比较大，本ppt约80MB.

本ppt共有52张、3段视频，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》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。致

老师同学导入新课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?你认为能用一个力代替几个力同时作用的效果吗?一个人费劲拉车时，有人在后面帮忙推车时，拉车人会轻松一些第4节

同一直线上二力的合成1.认识力的合成，知道合力与分力都是从力的作用效果来定义的。2.通过实验探究，获知在同一直线上同方向与反方向上力的合成规律。学习目标第4节

同一直线上二力的合成学习内容1.力的合成2.同一直线上二力的合成3.课堂总结4.练习与应用5.提升训练第4节

同一直线上二力的合成力的合成一第4节

同一直线上二力的合成力的合成一现象分析结论

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1.现象探究:一个力和几个力的作用效果力的合成一现象分析结论

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力的合成一现象分析结论

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力的合成一2.合力与力的合成（1）合力如果一个力（F）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，组成合力的每一个力（如F1和F2）叫作分力。（2）力的合成求几个力合力的过程叫作力的合成。力的合成一（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”。力的合成一视频讲解——《合力、分力的概念》力的合成一【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．分力相同合力同一直线上二力的合成二第4节

同一直线上二力的合成同一直线上二力的合成二想想议议如图所示，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?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、小圆环、细绳、两个弹簧测力计。【实验步骤】（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。同一直线上二力的合成二（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。项目F1/NF2/NF合/N大小

方向

同一直线上二力的合成二（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'。同一直线上二力的合成二（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。项目F1'/NF2'/NF'合/N大小方向同一直线上二力的合成二【实验数据与分析】（1）同一直线上同方向二力的合成比较（1）与（2）两次实验中F1、F2和F合之间的大小与方向的关系。分析与结论：F1与F2同向，F合产生的作用效果与F1、F2共同作用产生的效果相同时，F合=F1+F2，方向与F1、F2的方向相同。项目F1/NF2/NF/N大小213方向向右向右向右同一直线上二力的合成二（2）同一直线上反方向二力的合成比较（3）与（4）两次实验中F1'、F2'和F'合之间的大小与方向的关系。分析与结论：F1'与F2'反向，F'合产生的作用效果与F1'、F2'共同作用产生的效果相同时，F'合=F1'-F2'，方向与F1'的方向相同。项目F1'/NF2'/NF'合/N大小413方向向右向左向右同一直线上二力的合成二【实验结论】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；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的方向一致。同一直线上二力的合成二（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】同一直线上二力的合成二视频讲解——《同一直线上二力合成的实验》同一直线上二力的合成二（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同一直线上二力的合成二（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同一直线上二力的合成二（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。视频讲解——《同一直线上二力合成的应用》同一直线上二力的合成二同一直线上二力的合成二【例题2】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?同一直线上二力的合成二排球竖直上升时，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，方向竖直向下。排球竖直下落时，受到的重力竖直向下，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，方向竖直向下。同一直线上二力的合成二【例题3】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同一直线上二力的合成二【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

同一直线上二力的合成二（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+F2三课堂总结第4节

同一直线上二力的合成课堂总结

三同一直线二力合成力的合成合力与力的合成①合力与分力：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，组成合力的每一个力叫作分力。②力的合成：求几个力合力的过程叫作力的合成.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；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的方向一致.四练习与应用第4节

同一直线上二力的合成练习与应用四帆船的动力来源主要依靠风力，风力的大小直接影响帆船的推进力。这些船帆所受的力的方向相同，帆船所受合力（动力）的大小等于各个船帆所受风力的和。所以动力需求越大的帆船，需要更多的船帆。1.不同型号的帆船配有不同数量的船帆，对动力需求越大的帆船需要越多的船帆。请解释为什么动力需求越大的帆船需要的船帆越多。练习与应用四2.在研究同一直线上方向相同的两个力的合成的实验中，两次将小圆环拉至同一位置O点的目的是什么?实验中我们会发现，两个弹簧测力计并排拉圆环时，很难严格做到让力F1和力F2在同一直线上。这两个力之间会有一定的夹角，你是通过什么方法减小这个夹角的?（1）两次将小圆环拉至同一位置O点的目的是使一个力单独作用的效果与2个力共同作用的效果相同。（2）可以改变细绳的长度，使两个弹簧测力计在同一直线上，不并排拉。练习与应用四

3.甲、乙两人用一条绳子向同一方向拉一条船，甲用力300N，乙用力170N，船受到的拉力是多少?两力沿同一直线，船受到的拉力大小F＝F甲+F乙＝300N+170N＝470N练习与应用四两力沿同一直线，桌子受到的合力大小F＝F乙-F甲＝50N-30N＝20N水平向左的力比较大，故最终的合力是水平向左。4.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?练习与应用四（1）若两个力的方向相同（向东或向西），则合力的大小为F＝F1+F2＝5N+3N＝8N，方向与两力的方向相同。（2）若力F1的方向向东，力F2的方向向西，则合力的大小为F＝F1-F2＝5N-3N＝2N，方向向东。（3）若力F1的方向向西，力F2的方向向东，则合力的大小为F＝F1-F2＝5N-3N＝2N，方向向西。5.一个力F1的大小为5N，另一个力F2的大小为3N，它们都沿东西方向，向东还是向西并不确定。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。五

提升训练第4节

同一直线上二力的合成提升训练五1.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.提升训练五2.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.提升训练五3.两个方向相反的力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.提升训练五4.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提升训练五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.提升训练五5.一个质量为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。提升训练五（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.