人教版（2024）八年级下册（2024）第4节 同一直线上二力的合成完美版ppt课件

这是一份人教版（2024）八年级下册（2024）第4节 同一直线上二力的合成完美版ppt课件，共21页。PPT课件主要包含了学习目标，两个人搬运货物，实验方法，等效替代法，实验过程，数据记录与分析1，数据记录与分析2，同一直线上二力的合成，力的合成，课堂小结等内容，欢迎下载使用。
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。
男同学也能将同款板凳举到相同的高度
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。
想一想：生活中几个力共同作用的事例。
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?
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
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。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。
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。
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。
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。
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。
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10 N，方向竖直向下。已知运动员和伞具的总重为800 N，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。
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0.5 N，则此时所受合力的大小和方向又是怎样的?
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=2.7 N+0.5 N=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=2.7 N-0.5 N=2.2 N，方向竖直向下。
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。
力的合成：在物理学中，求几个力合力的过程叫作力的合成。
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
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1400N
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
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5N
4.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        5.5ND．5N         4.5N