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课件网) 物理 人教版(2024) 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 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) F1 F2 F合 大小/N 方向 大小/N 方向 大小/N 方向 1 0.5 向右 2.5 向右 3 向右 2 1 向右 1.5 向右 2.5 向右 3 1.5 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 1 1.5 向右 0.5 向左 1 向右 2 2 向右 1 向左 1 向右 3 2.5 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。 ... ...