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初二年级 物理
同一直线上二力的合成
目 录
一.合力
二.力的合成
三.同一直线上二力的合成
四.同一直线上二力合成的应用
知识回顾:力的作用效果有哪些?
力可以改变物体的形状
知识回顾:力的作用效果有哪些?
力可以改变物体的运动状态
力的作用效果:
1.力可以改变物体的形状
2.力可以改变物体的运动状态
合力
①两次所提物体的质量相同
②两次所提物体运动状态发生
相同的改变
F的作用效果和F1、F2共同的作用效果相同
F 的作用效果和F1、F2共同的作用效果相同
①两次所拉为同一根弹簧
②两次弹簧伸长了相同的长度
A
B
F1
F2
F
几个力共同作用在一个物体上时,它们的作用效果可以用一个力来代替,这个力称为那几个力的合力。
那几个力称为这个力的分力。
合力与分力
曹冲生五六岁,智意所及,有若成人之智。时孙权曾致巨象,太祖欲知其斤重,访之群下,咸莫能出其理。冲曰:“置象大船之上,而刻其水痕所至,称物以载之,则校可知矣。”太祖悦,即施行焉。
“等效替代”的方法
力的合成
已知几个力的大小和方向,求它们合力的大小和方向,称为力的合成。
关于力的合成的几点说明
(1)只有作用在同一物体上的力才能合成。
(一对相互作用力不能合成)
F支
F压
F压与F支不能进行合成
(2)只有同时存在的几个力才能进行合成
例如:
小王用10N的推力推一辆购物车前进,突然发现前面有
一小孩,为了防止撞到小孩,于是换用15N的拉力向后拉车。
该情景中的推力和拉力不能进行合成
(3)合力与分力是替代的关系,合力不是真实
存在的力
F
(4)合力的效果相同与几个分力共同的作用
效果相同
作用效果相同是指:
物体的形状发生了相同的改变
或物体的运动状态发生了相同的改变
(5)进行力的合成时,不仅要考虑力的大小,
也要考虑力的方向
(1)只有两个力进行合成
力的合成中最简单的情况
(2)被合成的两个力作用在同一条直线上
即:同一直线上二力的合成
同一直线上二力的合成
两个力方向相同
第一种情况:
两个力方向相反
第二种情况:
实验:同一直线上二力的合成
简要实验过程:
1.同一直线上的两个力作用在物体上,测量并记录
两个力的大小和方向
2.用一个力替代上面两个力,并产生相同的作用效
果,测量并记录这个力的大小和方向
3.多次实验,找寻合力与分力的大小、方向的关系
思考:
怎样才能更容易确认力的作用效果是相同的?
橡皮筋
思考:
“橡皮筋发生相同的形变”是否等同于“橡皮筋伸长了相同的长度”?
“橡皮筋发生相同的形变”不仅要求伸长相同的长度,
同时要求形变的方向相同。
思考:
怎样才能使橡皮筋所受两个拉力作用在同一直线上?
测力计挂在绳套上,通过细绳对橡皮筋施加拉力
实验器材
橡皮筋
白纸
弹簧
测力计
木板
图钉
细线
刻度尺
实验表格设计:
F1/N
F2/N
F/N
F1
F2
F
力的大小
力的方向
实验一:
同一直线上方向相同的二力的合成
A
B
原长
实验过程:
A
B
O
F1
F2
B
A
B
A
O
F
实验过程:
实验数据:
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
力的大小
力的方向
实验结论:
沿同一直线作用的两个方向相同的力,其合力大小等于这两个力的大小之和;合力方向和两个力的方向相同。
实验二:
同一直线上方向相反的二力的合成
实验过程:
F
F1
F2
B
A
O
B
A
O
A
B
实验数据:
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
力的大小
力的方向
实验结论:
沿同一直线作用的两个方向相反的力,其合力大小等于这两个力的大小之差,合力的方向与较大的那个力方向相同。
实验结论:
2.沿同一直线作用的两个方向相反的力,其合力大
小等于这两个力的大小之差,合力的方向与较大
的那个力方向相同。
1.沿同一直线作用的两个方向相同的力,其合力大
小等于这两个力的大小之和,合力方向和两个力
的方向相同。
同一直线上二力的合成的规律
1.合力的大小:同向相加,反向相减
2.合力的方向:和较大的力方向相同
思考: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
思考: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
思考:同一直线上的多个力如何合成?
先将F1、F2进行合成,得到合力F12
再将F12与F3进行合成,得到合力F
F1
F3
F2
同一直线上二力合成的应用
划龙舟比赛
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
想一想:
小球在上升过程受力:
G
f
合力大小:G+f
合力方向:竖直向下
小球在下降过程中受力:
G
f
合力大小:G-f
合力方向:竖直向下
小球所受合力
大小 方向
上升过程 12N 竖直向下
下降过程 8N 竖直向下