7.4 同一直线上二力的合成 课件 (共23张PPT)2023-2024学年初中物理北师版八年级下册
文档属性
| 名称 | 7.4 同一直线上二力的合成 课件 (共23张PPT)2023-2024学年初中物理北师版八年级下册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 8.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 北师大版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-01-07 22:25:00 | ||
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文档简介
(共23张PPT)
第七章 运动和力
第4节 同一直线上二力的合成
曹冲称象
冲曰：“置象于船上，刻其水痕所至。称物以载之（使水面到达刻痕处），则校可知矣。”
“等效替代”思想
石头 大象
等效
1.知道几个力的共同作用效果可以用一个力代替，这个力就是那几个力的合力；
2. 能通过实验知道同一直线上二力的合成规律；
3. 能运用同一直线上力的合成规律分析、解决简单问题。
任务一
力的合成
活动：观察日常生活中的力现象，结合课本P36~37页内容，了解力的合成。
两个小孩施加力的作用效果与一个大人的力的作用效果相同。
两头驴拉车与一匹马拉车的作用效果相同。
问题：请同学们列举几个关于一个力和多个力产生相同作用效果的实例。
①多个人推车与一台拖拉机拉车的作用效果相同。
②许多船帆对船的驱动作用与一个发动机对船的驱动作用效果相同。
③ ……
活动小结
1.合力：如果一个力对物体的作用效果与几个力同时对物体的作用效果相同，那么这个力就叫那几个力的合力。
2.力的合成：
求几个力的合力的过程或方法叫力的合成。
3.等效替代法。
任务二
探究同一直线上二力合成的规律
活动1：请同学们分组进行下面的实验，结合你的体验，回答问题。
实验一：先由两个人分别搬起桌子，再由两个人同时搬起桌子，体验两次用力的区别。
实验二：先由两个人分别拉动桌子，再由两个人中其中一个人拉着桌子的一边，另一个人同时在对面用力拉着桌子的另一边，体验两次用力的区别。
问题1：请同学们结合两次实验中的体验，对同一直线上二力的合成规律提出合理的猜想。
猜想一：沿同一直线且方向相同时，两个力的合力大小等于这两个力的大小之和，方向与这两个力方向相同；
猜想二：沿同一方向且方向相反时，两个力的的合力大小等于这两个力的大小之差，合力方向与较大力的方向相同。
【提出猜想】
问题2：针对猜想一，结合课本P37页“实验探究”的内容进行实验。
【进行实验】
准备器材
橡皮筋
白纸
弹簧
测力计
木板
图钉
细线
刻度尺
实验步骤
A
B
O
F1
F2
B
A
B
A
O
F
①将橡皮筋B端固定好，A端和两个弹簧测力计相连。
②先将两个弹簧测力计沿同一个方向拉橡皮筋的A端，使A端到达O点，记下O点的位置及拉力F1和F2的大小方向。
③用一个弹簧测力计对橡皮筋的A端施加一个力F，仍将橡皮筋的A端拉伸到O点。记下此时的拉力大小和方向。
④多次实验，将橡皮筋拉动到不同的O'点，将每次的数据记录在表格中。
F1/N
F2/N
F/N
F1
F2
F
力的大小
力的方向
问题2：将实验记录填入表格，分析实验记录并得出实验结论。
F1/N 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
F2/N 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8
F/N 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4
F1 水平向右
F2 水平向右
F 水平向右
【实验结论】
方向相同时：
合力的大小：F合=F2+F1
合力的方向：与二力的方向相同
问题3：要验证猜想二，即探究沿同一直线且方向相反时二力与合力的关系，应该对实验如何进行改进？
改进：将固定的B端用弹簧测力计代替，使橡皮筋的一端仍在B点，另一端用另一个弹簧拉伸A端至O点，让两个力沿同一直线的相反方向拉伸。其他的不变。
F
F1
F2
B
A
O
B
A
O
A
B
活动2：用前面的改进方案继续进行实验，探究沿同一直线且方向相反时二力与合力的关系。
F
F1
F2
B
A
O
B
A
O
A
B
F1/N
F2/N
F/N
F1
F2
F
力的大小
力的方向
问题1：将实验记录填入表格，分析实验记录并得出实验结论。
F1/N 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
F2/N 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0
F/N 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4
F1 水平向左
F2 水平向右
F 水平向右
【实验结论】
方向相反时：
合力的大小：F合=F2－F1
合力的方向：与较大力的方向相同
问题2：同一直线上二力合成时，合力一定比分力大吗
合力不一定比分力大
（1）方向相同时，合力大于每个分力；
（2）方向相反时，合力小于较大的那个分力。
问题3：合力有可能为0吗
合力可能为0。
当作用在同一物体上的两个力，作用在同一直线上，并且大小相等，方向相反，它们的合力为0。
F2
F1
活动小结
2. 同一直线上方向相反的二力的合成：合力大小等于两个力的大小之差，即F合=∣F2－F1∣，合力的方向与较大的那个力方向相同。
1. 同一直线上方向相同的二力的合成：合力大小等于这两个力的大小之和，即F合=F2+F1 ，合力方向和两个力的方向相同。
同一直线上二力的合成规律：
任务三
同一直线上力的合成规律的运用
活动：运用同一直线上力的合成规律分析、解决下列问题。
F支＝10N
G＝10N
合力为0N
问题1：一个重10N的物体放在水平桌面上，受到桌面10N竖直向上的支持力，则物体受到重力和支持力的合力为多少N？
问题2：将一个小球竖直向上抛出，已知小球所受重力大小为10N，假设小球在运动过程中所受的空气阻力大小恒为2N，求：
（1）小球在上升过程中所受合力大小和方向
（2）小球在下降过程中所受合力大小和方向
（1）小球在上升过程受力：
G
f
合力大小：F合= G+f =12N
合力方向：竖直向下
解：
（2）小球在下降过程受力：
合力大小：F合=∣ G － f ∣=8N
合力方向：竖直向下
G
f
1. 一个物体受到同一条直线上两个力的作用．合力的方向向东，大小为20N，已知其中一个力的大小为60N，方向向西，另一个力的大小是 N，方向是 。
80
向东
2. 关于同一直线上两个力的合力，下列说法正确的是( )
A. 合力不会等于零
B. 合力一定小于其中任何一个力
C. 合力可能小于其中任何一个力
D. 合力一定大于其中任何一个力
C
3. 一个物体受到同一直线上的两 个力F1、F2的作用，合力大小为30N，其中一个分力的大小为20N，则另一个分力的大小( )
A. 一定为10N
B. 一定为50N
C. 为10N或50N
D. 无法确定
C
4. 如图是两位同学拉同一辆小车，男同学用150N的力向东拉，女同学用100N的力向西拉，两个力沿一条直线，求这两个力的合力，并画出合力。
东
西
解：合力的大小为：
F=F1 － F2＝150N－100N=50N
合力的方向为水平向东
F=50N
注意：合力并不是物体又受到了一个力
F2=100N
F1=150N
同一直线上二力的合成
力的合成
同一直线上二力合成的规律
同一直线上力的合成规律的运用
合力、力的合成的概念
等效替代
方向相同时
合力大小： F合=F2+F1
方向相反时
总结：请画出本节内容的思维导图
合力方向：与两个力的方向相同
合力大小： F合=∣F2－F1∣
合力方向：与较大的那个力方向相同
第七章 运动和力
第4节 同一直线上二力的合成
曹冲称象
冲曰：“置象于船上，刻其水痕所至。称物以载之（使水面到达刻痕处），则校可知矣。”
“等效替代”思想
石头 大象
等效
1.知道几个力的共同作用效果可以用一个力代替，这个力就是那几个力的合力；
2. 能通过实验知道同一直线上二力的合成规律；
3. 能运用同一直线上力的合成规律分析、解决简单问题。
任务一
力的合成
活动：观察日常生活中的力现象，结合课本P36~37页内容，了解力的合成。
两个小孩施加力的作用效果与一个大人的力的作用效果相同。
两头驴拉车与一匹马拉车的作用效果相同。
问题：请同学们列举几个关于一个力和多个力产生相同作用效果的实例。
①多个人推车与一台拖拉机拉车的作用效果相同。
②许多船帆对船的驱动作用与一个发动机对船的驱动作用效果相同。
③ ……
活动小结
1.合力：如果一个力对物体的作用效果与几个力同时对物体的作用效果相同，那么这个力就叫那几个力的合力。
2.力的合成：
求几个力的合力的过程或方法叫力的合成。
3.等效替代法。
任务二
探究同一直线上二力合成的规律
活动1：请同学们分组进行下面的实验，结合你的体验，回答问题。
实验一：先由两个人分别搬起桌子，再由两个人同时搬起桌子，体验两次用力的区别。
实验二：先由两个人分别拉动桌子，再由两个人中其中一个人拉着桌子的一边，另一个人同时在对面用力拉着桌子的另一边，体验两次用力的区别。
问题1：请同学们结合两次实验中的体验，对同一直线上二力的合成规律提出合理的猜想。
猜想一：沿同一直线且方向相同时，两个力的合力大小等于这两个力的大小之和，方向与这两个力方向相同；
猜想二：沿同一方向且方向相反时，两个力的的合力大小等于这两个力的大小之差，合力方向与较大力的方向相同。
【提出猜想】
问题2：针对猜想一，结合课本P37页“实验探究”的内容进行实验。
【进行实验】
准备器材
橡皮筋
白纸
弹簧
测力计
木板
图钉
细线
刻度尺
实验步骤
A
B
O
F1
F2
B
A
B
A
O
F
①将橡皮筋B端固定好，A端和两个弹簧测力计相连。
②先将两个弹簧测力计沿同一个方向拉橡皮筋的A端，使A端到达O点，记下O点的位置及拉力F1和F2的大小方向。
③用一个弹簧测力计对橡皮筋的A端施加一个力F，仍将橡皮筋的A端拉伸到O点。记下此时的拉力大小和方向。
④多次实验，将橡皮筋拉动到不同的O'点，将每次的数据记录在表格中。
F1/N
F2/N
F/N
F1
F2
F
力的大小
力的方向
问题2：将实验记录填入表格，分析实验记录并得出实验结论。
F1/N 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
F2/N 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8
F/N 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4
F1 水平向右
F2 水平向右
F 水平向右
【实验结论】
方向相同时：
合力的大小：F合=F2+F1
合力的方向：与二力的方向相同
问题3：要验证猜想二，即探究沿同一直线且方向相反时二力与合力的关系，应该对实验如何进行改进？
改进：将固定的B端用弹簧测力计代替，使橡皮筋的一端仍在B点，另一端用另一个弹簧拉伸A端至O点，让两个力沿同一直线的相反方向拉伸。其他的不变。
F
F1
F2
B
A
O
B
A
O
A
B
活动2：用前面的改进方案继续进行实验，探究沿同一直线且方向相反时二力与合力的关系。
F
F1
F2
B
A
O
B
A
O
A
B
F1/N
F2/N
F/N
F1
F2
F
力的大小
力的方向
问题1：将实验记录填入表格，分析实验记录并得出实验结论。
F1/N 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
F2/N 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0
F/N 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4
F1 水平向左
F2 水平向右
F 水平向右
【实验结论】
方向相反时：
合力的大小：F合=F2－F1
合力的方向：与较大力的方向相同
问题2：同一直线上二力合成时，合力一定比分力大吗
合力不一定比分力大
（1）方向相同时，合力大于每个分力；
（2）方向相反时，合力小于较大的那个分力。
问题3：合力有可能为0吗
合力可能为0。
当作用在同一物体上的两个力，作用在同一直线上，并且大小相等，方向相反，它们的合力为0。
F2
F1
活动小结
2. 同一直线上方向相反的二力的合成：合力大小等于两个力的大小之差，即F合=∣F2－F1∣，合力的方向与较大的那个力方向相同。
1. 同一直线上方向相同的二力的合成：合力大小等于这两个力的大小之和，即F合=F2+F1 ，合力方向和两个力的方向相同。
同一直线上二力的合成规律：
任务三
同一直线上力的合成规律的运用
活动：运用同一直线上力的合成规律分析、解决下列问题。
F支＝10N
G＝10N
合力为0N
问题1：一个重10N的物体放在水平桌面上，受到桌面10N竖直向上的支持力，则物体受到重力和支持力的合力为多少N？
问题2：将一个小球竖直向上抛出，已知小球所受重力大小为10N，假设小球在运动过程中所受的空气阻力大小恒为2N，求：
（1）小球在上升过程中所受合力大小和方向
（2）小球在下降过程中所受合力大小和方向
（1）小球在上升过程受力：
G
f
合力大小：F合= G+f =12N
合力方向：竖直向下
解：
（2）小球在下降过程受力：
合力大小：F合=∣ G － f ∣=8N
合力方向：竖直向下
G
f
1. 一个物体受到同一条直线上两个力的作用．合力的方向向东，大小为20N，已知其中一个力的大小为60N，方向向西，另一个力的大小是 N，方向是 。
80
向东
2. 关于同一直线上两个力的合力，下列说法正确的是( )
A. 合力不会等于零
B. 合力一定小于其中任何一个力
C. 合力可能小于其中任何一个力
D. 合力一定大于其中任何一个力
C
3. 一个物体受到同一直线上的两 个力F1、F2的作用，合力大小为30N，其中一个分力的大小为20N，则另一个分力的大小( )
A. 一定为10N
B. 一定为50N
C. 为10N或50N
D. 无法确定
C
4. 如图是两位同学拉同一辆小车，男同学用150N的力向东拉，女同学用100N的力向西拉，两个力沿一条直线，求这两个力的合力，并画出合力。
东
西
解：合力的大小为：
F=F1 － F2＝150N－100N=50N
合力的方向为水平向东
F=50N
注意：合力并不是物体又受到了一个力
F2=100N
F1=150N
同一直线上二力的合成
力的合成
同一直线上二力合成的规律
同一直线上力的合成规律的运用
合力、力的合成的概念
等效替代
方向相同时
合力大小： F合=F2+F1
方向相反时
总结：请画出本节内容的思维导图
合力方向：与两个力的方向相同
合力大小： F合=∣F2－F1∣
合力方向：与较大的那个力方向相同