7.2 力的合成-2023-2024學(xué)年滬科版物理八年級(jí)下冊(cè)

中物理第七章第2節(jié)滬科版物理（初中）力的合成（八年級(jí)物理）1．理解等效理念，理解合力、分力、力的合成等概念。2．理解力的平行四邊形定則，會(huì)用平行四邊形定則分析共點(diǎn)力的合成3．了解分力與合力的大小關(guān)系及角度關(guān)系。4．理解分力、合力從本質(zhì)上講是一種等效替代。學(xué)習(xí)目標(biāo)1、什么是力？（力是物體對(duì)物體的作用）2、力會(huì)產(chǎn)生什么作用效果？（改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、使物體發(fā)生形變）3、影響力的作用效果的因素是什么？（三要素：大小、方向、作用點(diǎn)）溫故知新

問(wèn)題導(dǎo)入曹沖年齡五六歲的時(shí)候，知識(shí)和判斷能力如一個(gè)成年人。有一次,孫權(quán)送來(lái)了一頭巨象,曹操想知道這象的重量，詢問(wèn)他的屬下這件事,但他們都不能說(shuō)出稱象的辦法。曹沖說(shuō)：“把象放到大船上，在水面所達(dá)到的地方做上記號(hào)，再讓船裝載其它東西，稱一下這些東西,那么比較下就能知道了?！辈懿俾?tīng)了很高興，馬上照這個(gè)辦法做了。曹沖是怎樣測(cè)出大象的重量的？他運(yùn)用了什么科學(xué)方法？大人的作用力效果和兩個(gè)小孩的共同作用力效果有什么關(guān)系？下面我們學(xué)習(xí)有關(guān)力的合成的知識(shí)。導(dǎo)入新知

多個(gè)船帆才能驅(qū)動(dòng)的航船

用一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)就可以驅(qū)動(dòng)多個(gè)船帆和一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的力作用效果是相同的！作用效果相同：航船在大海中航行。航船受到的動(dòng)力不同：大量船帆驅(qū)動(dòng)的有多個(gè)力。Zxx```k發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的只一個(gè)力。也就是：一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)航船的作用效果與大量船帆對(duì)航船的作用效果是一樣的。

而一只手可以隨意挪動(dòng)

一只甲殼蟲(chóng)就可以挪動(dòng)它數(shù)只螞蟻才能挪動(dòng)一片樹(shù)葉數(shù)只螞蟻和一只甲蟲(chóng)產(chǎn)生的力作用效果是相同的！數(shù)只螞蟻和一只手產(chǎn)生的力作用效果是相同的！樹(shù)葉受到的力不同：一只手對(duì)樹(shù)葉施加了一個(gè)力。數(shù)個(gè)螞蟻對(duì)樹(shù)葉施加了多個(gè)力。作用效果相同：樹(shù)葉移動(dòng)。Z```xxk也就是：一個(gè)甲殼蟲(chóng)或者一只手對(duì)樹(shù)葉的作用力與一群螞蟻對(duì)樹(shù)葉的作用力在效果上是一樣的。Zx````xk一個(gè)甲殼蟲(chóng)對(duì)樹(shù)葉施加了一個(gè)力。

數(shù)名拔河運(yùn)動(dòng)員共同施加的力，才能和一頭大象出的力抗衡

四個(gè)小孩共同作用，才能和一頭山羊拔河嬉鬧嘿嘿，我一個(gè)人也能將同樣的板凳舉到相同的高度！很多人才能拖動(dòng)的物體，一頭大象就能拖動(dòng)。

這些事例說(shuō)明一個(gè)力作用的效果與兩個(gè)(多個(gè))力共同作用而產(chǎn)生的效果相同．物理學(xué)中我們叫它等效，也可以叫等效代替在這些事例中,有什么共同的地方?

通過(guò)觀察知道：一個(gè)力的作用效果與多個(gè)力的作用效果相同時(shí)，那這一個(gè)力和多個(gè)力有何種關(guān)系呢？1.合力如果一個(gè)力產(chǎn)生的作用效果與幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果相同，那么這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力。2.分力組成合力的每一個(gè)力叫分力。3.力的合成求幾個(gè)力的合力叫力的合成。等效替代法一只甲殼蟲(chóng)的作用力為

；

每只螞蟻的作用力為

；一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的作用力為

；每個(gè)帆船的作用力為

.“合力”與“分力”合力分力合力分力以前我們?cè)谀睦镆灿眠^(guò)“等效”思想曹沖稱象等效等效替代下列生活現(xiàn)象中，作用效果相同情況下，你能說(shuō)出下列物體受到的力是合力還是分力呢？大人施加的力是合力每個(gè)小孩施加的力是分力

下列生活現(xiàn)象中，作用效果相同情況下，你能說(shuō)出物體受到的力是合力還是分力呢？大力士施加的力是合力每一個(gè)乘客施加的力是分力一匹馬的拉力是合力每一匹馬的拉力是分力如圖所示，兩個(gè)小孩能提起的一桶水，一個(gè)大人就能提起來(lái)。上述情況中，若兩個(gè)小孩的作用力分別為F1和F2，大人的作用力為F，則下述說(shuō)法正確的是(

)A．F1和F2是F的合力B．F1和F2的合力的大小與F的大小相等C．F的作用效果與F1或F2單獨(dú)作用的效果相同D．F的作用效果與F1和F2共同作用的效果相同【例1】B、D同一直線上二力的合成右圖中的車受到推力F2和拉力F1的作用，并且這兩個(gè)力的方向相同.那么，推力和拉力的合力是多少呢？怎么求呢？我們可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)尋找解決方法探究同一直線上二力的合成（1）利用橡皮筋在拉力F的作用下發(fā)生彈性形變的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn).（2）根據(jù)合力的定義，在作用效果相同條件下，實(shí)驗(yàn)中的橡皮筋的伸長(zhǎng)是相同的，并做好記錄.橡皮筋、細(xì)繩、滑輪、鉤碼.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)器材

如何驗(yàn)證我們的猜想是否正確呢？1.同方向F1和F2的合力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（1）橡皮筋原長(zhǎng)AE，它在同方向力F1和F2的共同作用下伸長(zhǎng)到AE′，記錄下此時(shí)F1

、F2的大小和方向.（2）撤去力F1、F2后，用F

作用在橡皮筋上，使橡皮筋也伸長(zhǎng)到AE′，記錄下此時(shí)

F

的大小和方向.（1）橡皮筋原長(zhǎng)AE，它在兩個(gè)方向相反的F1、F2作用下伸長(zhǎng)到AE′，記錄下此時(shí)F1

、F2的大小和方向.（2）撤去力F1、F2后，用F

作用在橡皮筋上，使橡皮筋也伸長(zhǎng)到AE′，記錄下此時(shí)F

的大小和方向.2.反方向F1和F2的合力實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄實(shí)驗(yàn)F1/NF2/NF/NF1

與F2同向大?。捍笮。捍笮。悍较颍悍较颍悍较颍篎1

與F2反向大?。捍笮。捍笮。悍较颍悍较颍悍较颍海?）當(dāng)F1與F2方向相同的情況下，F(xiàn)1

、F2和F

之間的大小與方向的關(guān)系.（2）當(dāng)F1與F2方向相反的情況下，

F1

、F2和F

之間的大小與方向的關(guān)系.向右,與F1、F2方向相同1N2N3N1N4N3N向右向左向右向右向右,與F1方向相同提問(wèn)：你能記錄數(shù)據(jù)中得出什么規(guī)律嗎？分析與論證實(shí)驗(yàn)結(jié)論（1）同一直線上，方向相同的兩個(gè)力的合力，大小等于這兩個(gè)力的大小之和，方向跟這兩個(gè)力的方向相同.F合=F1+F2（2）同一直線上，方向相反的兩個(gè)力的合力，大小等于這兩個(gè)力的大小之差，方向跟較大的那個(gè)力的方向相同.F

合=F1–F21.只有同一物體所受的力才可合成；

2.不同性質(zhì)的力也可以合成；

3.分力與合力從物理實(shí)質(zhì)上講是在力的作用效果方面的一種等效替代關(guān)系，而不是物體的重復(fù)受力．F合=F1+F2同向相加，方向不變小結(jié)：同一直線上二力的合成規(guī)則反向相減（大減?。×Υ笳叩姆较?yàn)楹狭Ψ较騀合=F2-F1F1F2F合F1F2F合車受到的合力是F合=F1

+F2F浮G正在下潛的潛水艇受到的合力是F合=G

–F浮你是否想過(guò)物體所受到的合外力為零時(shí)，情況會(huì)怎樣呢？F支G靜止放置杯子F拉G勻速移動(dòng)的吊車力的合成知識(shí)的應(yīng)用龍舟賽力的合成知識(shí)的應(yīng)用拔河力的合成知識(shí)的應(yīng)用上海南浦大橋F1、F2為同一直線上的兩個(gè)力，它們的合力為F，下列關(guān)于F1、F2和F的大小及關(guān)系的說(shuō)法中，正確的是(

)A．F不可能為零B．F一定大于F1，也大于F2C．F一定大于F1、F2中較小的那個(gè)力D．F可能比F1、F2都小【例2】D1在光滑的水平地面上，兩個(gè)同學(xué)共同通過(guò)一根繩子水平拉重100N的物體，使其向右滑動(dòng)，如圖所示，F(xiàn)1＝200N，F(xiàn)2＝300N，則物體在水平方向受到的合力為(

)A．600N

B．500NC．300N

D．100NB鞏固新知2關(guān)于同一直線上二力的合力，下列說(shuō)法中正確的是(

)A．這兩個(gè)力越大，合力就越大B．這兩個(gè)力越大，合力就越小C．合力的大小與兩個(gè)力的大小和方向都有關(guān)D．合力一定大于其中任一個(gè)力C力F1和F2是同一直線上的兩個(gè)力，它們的合力大小為30N，方向向左，已知F1的大小為40N，關(guān)于F2的大小和方向，下列說(shuō)法中正確的是(

)A．F2的大小一定是70NB．F2的大小一定是10NC．F2的方向一定向右D．F2的方向可能向左，也可能向右2易錯(cuò)小結(jié)易錯(cuò)點(diǎn)：對(duì)“力的方向”考慮不全面D1.農(nóng)運(yùn)會(huì)上，農(nóng)民運(yùn)動(dòng)員正在賽場(chǎng)上激烈角逐最后一塊舉重金牌，只見(jiàn)某運(yùn)動(dòng)員拼盡全力，用力抓住杠鈴，使勁向上拉，但杠鈴紋絲未動(dòng)。若杠鈴重1000N，運(yùn)動(dòng)員向上拉杠鈴的力是800N，則這兩個(gè)力的合力是________N，方向________；此時(shí)杠鈴受到的合力為_(kāi)_______N。2002.向下0易錯(cuò)點(diǎn)：混淆“二力的合力”與“物體受到力的合力”解：老大爺拉車的力和小朋友推車的力方向相同，故F＝F1＋F2＝400N＋200N＝600N。在如圖中，如果老大爺用400N的力拉車，小朋友用200N的力推車，他們合力的大小是多少？1課堂練習(xí)一群人和一頭大象拔河。設(shè)在拔河過(guò)程中大象與人群對(duì)繩的拉力都是2×104N，問(wèn)繩所受的合力是多少？2解：大象對(duì)繩的拉力和這群人對(duì)繩的拉力大小相等、方向相反，故F＝F1－F2＝2×104N－2×104N＝0N。跳傘運(yùn)動(dòng)員連同裝置共重700N，他從飛機(jī)上跳下，傘未打開(kāi)前，受到空氣的阻力為50N，則這兩個(gè)力的合力的大小為_(kāi)_______，合力的方向是________。3650N豎直向下在如圖所示的情景中，圖(a)中提起水桶的力有_____個(gè)，圖(b)中提起同樣的水桶的力有______個(gè)，它們的作用效果_______(選填“相同”或“不同”)。421相同3放在水平桌面上的木塊同時(shí)受到水平向左的5N拉力和水平向右的8N拉力作用而運(yùn)動(dòng)，其效果可用一個(gè)大小為_(kāi)___N、方向__________的力來(lái)代替，這個(gè)力是它們的_________。5水平向右合力粉筆盒重10N，黑板擦重5N，現(xiàn)將黑板擦放在粉筆盒上再一起放在講桌上，這時(shí)講桌受到的壓力大小為(

)A．10N

B．5N

C．15N

D．20N6C同一直線上方向相同的兩個(gè)力F1、F2的合力F大小等于________，合力的方向跟這兩個(gè)力的________相同。同一直線上方向相反的兩個(gè)力F1、F2的合力F大小等于_________，合力的方向跟這兩個(gè)力中_________________相同。7F1＋F2方向8|F1－F2|較大的力的方向3課堂小結(jié)力的合成合力同一直線上二力的合成如果一個(gè)力產(chǎn)生的作用效果與幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果相同，那么這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力.同一直線上，方向相同的兩個(gè)力的合力，大小等于這兩個(gè)力的大小之和，方向跟這兩個(gè)力的方向相同.同一直線上，方向相反的兩個(gè)力的合力，大小等于這兩個(gè)力的大小之差，方向跟較大的那個(gè)力的方向相同.F合=F1+F2F合=F1-F21．利用如圖所示的裝置探究同一直線上二力合成的規(guī)律時(shí)，首先將彈簧的B端固定，再用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)沿相同方向拉A端，使A端到達(dá)某一點(diǎn)O，并記錄下該點(diǎn)的位置，然后在表格中記錄下兩個(gè)拉力的大小與方向。再用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉彈簧A端，仍將A端拉伸到O點(diǎn)，記錄下此時(shí)拉力的大小與方向。實(shí)驗(yàn)中兩次將彈

簧A端都拉伸到同點(diǎn)O的目的

是使兩次力的_________相同。

這樣，F(xiàn)就為F1和F2的______。作用效果合力課后練習(xí)2．李老師利用橡皮筋、定滑輪、鉤碼、小繩子和同學(xué)們一起探究同一直線上二力的合成，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：(1)該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了力能使物體__________的知識(shí)，圖中AE表示橡皮筋__________的長(zhǎng)度，EE′表示橡皮筋__________的長(zhǎng)度；(2)通過(guò)比較圖________和圖________兩種情況，可知同一直線上方向相同的兩個(gè)力的合力大小等于這兩個(gè)力大小__________，方向跟這兩個(gè)力的方向相同；發(fā)生形變?cè)瓉?lái)伸長(zhǎng)ac之和(3)通過(guò)比較圖________和圖________兩種情況，可知同一直線上方向相反的兩個(gè)力的合力大小等于這兩個(gè)力大小__________，方向跟較大的那個(gè)力的方向相同。bc之差3．關(guān)于同一直線上的二力合成，下列說(shuō)法中正確的是

(

)A．兩個(gè)力的方向必須相反B．兩個(gè)力的方向必須相同C．兩個(gè)力必須作用在同一物體上D．兩個(gè)力可以作用在不同的物體上C4．【中考·南平】如圖所示，豎直向上拋出的籃球重為G，受到的空氣阻力小于G，籃球在豎直上升過(guò)程中受到的合力(

)A．等于GB．大于GC．小于GD．等于0B5．同一直線上的兩個(gè)力F1＝10N，F(xiàn)2＝15N，則這兩