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同一直线上二力的合成

03-06 19:16:33 | www.jiaoxue51.com | 初二物理教案 | 人气:734

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(一)教学目的

  l.理解合力的概念。

  2.掌握同一条直线上二力的合成。

(二)教具

  铁架台、两个弹簧秤、大弹簧、刻度尺。

(三)教学过程

  一、复习提问

  1.什么是力?

  2.力产生的效果跟哪些因素有关?

  二、新课引入

  教师:我们见过的物体都受到力的作用,而且很多物体往往同时受到几个力的作用。例如,教室里的日光灯受重力和两条绳索的拉力;你们用的课桌受重力、地面对它的支持力和书本向下压的力。我们今天学习物体同时受几个力的有关情况。

  三、什么是合力

  教师:两个小孩同时用力提起一桶水,一个大人用一个力就能提起来,大人的一个力所产生的效果跟两个小孩的两个力同时作用的效果相同。一个同学拉车,另一个同学帮助他推车,此时车受到推力和拉力,但是一个力气大的同学一个人就可以拉着车前进。力气大的同学的一个拉力产生的效果跟两个同学的拉力和推力同时作用的效果相同。

  如果一个力产生的效果跟两个力共同作用所产生的效果相同,这个力就叫做那两个力的合力。

  提水桶时,大人的力叫做两个小孩的力的合力。推车时,力较大的同学的拉力叫做那两个同学的推力和拉力的合力。

  三、力的合成

  教师:物体往往同时受几个力作用。为了分析问题简化起见,用一个合力代替两个力就能使问题大大简化。那么,求两个力的合力就有着重要的现实意义。例如,两个小孩提水桶的力分别是F1和F2,F1=50牛、F2=60牛,那么,这两个力的合力应该多大,向什么方向才能产生和F1、F2共同作用的相同效果呢?拉车时,拉力F4和推力F3大小分别是100牛和120牛,那么用一个多大的拉力才能产生和F3、F4共同作用的相同效果呢?

  求两个力的合力叫力的合成。也就是说,求F1和F2的合力F,求F3和F4的合力F′都叫力的合成。

  在初中阶段,我们只学习力的合成的最简单的情况,即同一条直线上二力的合成。

  四、同一条直线上二力的合成

  1.同一条直线上同方向的二力的合成

  (l)实验:课本图8-28同一条直线上两个力的合成。

  (演示并讲解)

  我们把大弹簧的下端固定在铁架台上,旁边立一个刻度尺。现在,我们用一个弹簧秤拉着弹簧使其伸长,同时用另一个弹簧秤通过一根细绳也拉着弹簧使其伸长。这时弹簧受到两个向上的拉力F1和F2,它们的大小分别从两个弹簧秤的读数表示出来。

  (请学生读出F1和F2的大小,并记录弹簧伸长到的位置)

  现在,我们用一人力拉弹簧,使它伸长到跟刚才相同的长度,请同学读出这个拉力F多大?

  (学生读弹簧秤示数)

  通过实验可知,力F产生的效果跟力F1和F2共同作用的效果相同,所以F是F1和F2的合力

  教师:同一直线上,方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和,方向跟这两个力的方向相同。

  (2)学生练习

  ①同一条直线上两个向上的力,F1=20牛、F2=40牛,它们的合力是______,方向______。

  ②同一直线上同方向的两个力的合力大小是200牛顿,方向向下。其中一个力的大小是______。80牛顿,另一个力的大小是______,方向______。

  2.同一直线上方向相反的二力的合成

  教师:在同一直线上方向相反的两个力又应该如何合成呢?

  (l)实验:课本图8-29,将弹簧的上端固定在铁架台上,用一个弹簧秤向下拉弹簧,拉力为F1。用一根细绳拴在弹簧下端的钩上,用弹簧秤通过细绳向上拉,拉力为F2,此时弹簧伸长。

  (请学生读出拉力F1和F2的大小,并记录弹簧伸长到的位置。)

  现在,我们用一个力拉弹簧,使弹簧伸长到同样的位置,请同学读出这个拉力F的大小。

  (学生读弹簧秤的示数)

  拉力F的作用效果跟拉力F1和F2共同作用的效果相同,所以力F是力F1和F2的合力。

  教师:实验告诉我们,同一直线上,方向相反的两个力的合力大小等于这两个力大小之差,合力的方向跟较大的力方向相同。

  (2)学生练习

  ①水桶所受重力300牛顿,人竖直向上用400牛顿的力拉水桶,此时水桶受到的合力大小等于______牛顿,方向______。

  ②耕地时,马的水平拉力是20xx牛顿,土地对犁的阻力是1700牛顿,犁受的合力大小是______牛顿,方向______。

  ③桌上放一个所受重力为3牛顿的茶杯,桌子对它的支持力大小也是3牛顿,茶杯受的合力大小是______。

  五、总结

  物体受几个力共同作用,我们可以用一个力代替这几个力共同作用,其效果完全相同,这个力叫那几个力的合力。已知几个力,求它们的合力叫力的合成。

  同一直线上同方向二力的合力大小等于二力大小之和,方向相同。同一直线上相反方向的二力的合力,大小等于二力大小之差,方向和较大的力相同。

  六、作业

  1.节后练习。

  2.章后习题7、8。


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