第7章 第二节 力的合成
学习目标
教学内容
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1.能通过实验,了解同一直线上的二力合成
2.能运用力的合成解释日常生活中的简单问题
3.能体会利用等效替代思想研究物理问题的重要性
新课导入
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观看视频思考:为什么小胖子一个人推不动箱子,小瘦子帮忙一起推之后便推动了且更省力了呢?
力的合成知识
新课讲授
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两只蚂蚁才能挪动一片树叶
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
发动机
多个船帆才能驱动的航船
用一台发动机就可以驱动
多个船帆的力和一台发动机的力对航船的作用效果相同
力的合成
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类比上面两个例子,观看视频,请同学们思考什么是合力?什么是分力?
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合力
如果一个力产生的作用效果与几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力。
分力
组成合力的每一个力叫分力。
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小tips:
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”。
小试牛刀
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1、如图所示的情景中,两个小孩能提起的一桶水,一个大人就能提起来。设两个小孩的作用力分别为F1和F2,大人的作用力为F,这一现象表明:F的作用效果与F1和F2共同作用的效果? 相同 ,F是F1和F2的? 合力 ,F1和F2是F的? 分力 。
相同
合力
分力
小试牛刀
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2、 下列有关合力和分力的说法错误的是( )
A.作为分力的几个力一定作用在同一物体上
B.合力的作用效果和分力共同作用的效果是一样的
C.考虑合力时,就不要考虑分力了
D.合力和分力同时作用在物体上
D
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F1
F2
两个人分别施加F1的拉力和F2的推力使车移动
F
一个人施加更大的力F也可使车移动
力F1和F2叫做力F的分力
力F则叫做F1和F2的合力
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同一直线上二力的合成
实验装置图:
①用方向相同的二力F1和F2同时拉伸橡皮筋至AE′
②用方向相反的二力F1和F2同时拉伸橡皮筋至AE′
③用一个力F拉伸橡皮筋至AE′
实验步骤:
新课讲授
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提示:当钩码保持静止时,悬挂钩码的细线经过轻质定滑轮拉橡皮筋,橡皮筋受到的拉力大小等于所悬挂钩码的重力大小。
新课讲授
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观看视频,总结实验规律
新课讲授
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实验结论:
①同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之和,方向与这两个力的方向相同,即F?=?F1 + F2;
②同一直线上,方向相反的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之差,方向与较大的那个力的方向相同,即F?=?F1 - F2。
同向相加 反向相减
新课讲授
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两人合作提起一桶水,其作用力分别为F1和F2,一个人也可提起这桶水,作用力为F,F=F1+F2
F1和F2此时均小于F,所以省力
学了上述知识,请同学们解释为什么两个人提水比一个人要省力呢?
物理聊吧
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赛龙舟是我国重要的节日民俗活动之一,相传是为纪念爱国诗人屈原而兴起的。这项活动也运用了合力的知识。分析一下,人们是如何运用合力的呢?当物体所受合力为零时,情况会怎样呢?
物理聊吧
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划艇运动员们是通过保持姿势、节奏一致来获得最大动力,应属于同一直线上多力的合成。当物体所受合外力为零时,物体保持匀速直线运动状态或静止状态。
小试牛刀
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3. 在户外实践活动中,大壮与亮亮两位同学配合用小车运农作物。在斜坡上大壮在车前用200 N的力沿斜坡向上拉车,亮亮在车后用100 N的力沿斜坡向上推车,如图所示,则车受到这两个力的合力大小和方向分别是( A )
A. 300 N,沿斜坡向上
B. 300 N,沿斜坡向下
C. 100 N,沿斜坡向上
D. 100 N,沿斜坡向下
A
小试牛刀
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4.如图所示,两个人沿水平方向推一张桌子,力F1的大小为120 N,方向水平向右;力F2的大小为100 N,方向水平向左,则这两个力的作用效果与下列哪个力相同( D )
A. 220 N,水平向右
B. 120 N,水平向右
C. 100 N,水平向左
D. 20 N,水平向右
D
小试牛刀
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5. 小闽与实验小组的同学一起探究同一直线上的二力合成,实验过程如
图所示,橡皮筋原长为AE,在力F1、F2的共同作用下伸长到AE'。
(1)甲、乙、丙三次实验中,都将橡皮筋拉伸至AE',目的是使每次实验
中力产生的? 作用效果 相同,这种方法叫等效替代法。
作用效果
小试牛刀
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(2)通过比较图? 甲、丙 两种情况,可知同一直线上,方向相同的两个
力的合力,大小等于这两个力的大小之? 和 ,方向与这两个力的方向
相同。
(3)通过比较图乙、丙两种情况,可知同一直线上,方向相反的两个力的
合力,大小等于这两个力的大小之? 差 ,方向与? 较大 (填“较大”
或“较小”)的那个力的方向相同。
甲、丙
和
差
较大
本节小结
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力的合成
同一直线二力合成
合力与分力
1.定义:若一个力产生的作用效果与几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,那几个力则称为这个力的分力。
2.力的合成:求几个分力的合力的过程叫做力的合成。
3.等效替代法:曹冲称象等。
1.方向相同的两个力的合力:大小等于这两个力的大小之和,方
向跟这两个力的方向相同,即 F=F1+F2。
2.方向相反的两个力的合力:大小等于这两个力的大小之差,方
向跟较大的力的方向相同,即 F=F1-F2。
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