几种常见弹力方向的
初中物理讲义力学5：弹力
沿弹簧形变的反方向
轻杆
可沿杆
轻杆弹力不一定沿杆方向，要依具体情形确定
可不沿杆
三、弹力大小和胡克定律
1、【弹力的大小】
与物体的形变程度有关，形变量越大，产生弹力越大；形变量越小，产生的弹力越小，形变消失，弹力消失轻绳、轻弹簧内部各处弹力大小相等．
2、【胡克定律】
（1）胡克定律
①内容：在弹性限度内，弹簧弹力F的大小与弹簧的伸长(或缩短)量x成正比．
②公式： ，式中 为弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号是N/m．
③图象：根据胡克定律，弹力与弹簧伸长量的关系可用F-x图象表示，如图所示．
这是一条通过原点的倾斜直线，其斜率 ．
④利用 图象，很容易得到胡克定律的另一种表达式： ， 是弹簧长度的变化量， 是弹力的变化量．
(3)说明
① 中的x是弹簧的形变量，是弹簧伸长(或缩短)的长度，而不是弹簧的总长度．
② 中的k是弹簧的劲度系数，它反映了弹簧的“软”“硬”程度，大小由弹簧本身的性质决定，与弹力大小无关，k大就是“硬”弹簧．
③在应用 时，要把各物理量的单位统一到国际单位制中．
(4)胡克定律只能计算轻质弹簧的弹力，而其他的弹力与形变量间的关系比较复杂，要找其大小，只能依物体的受力及运动状态来确定．
（1）两物体间直接接触；
（2）接触面发生弹性形变．
二、几种常见弹力及弹力方向的判定
几种常见弹力方向的判断情况如表所示：
类型
方向
示意图
说明
接触
方式
面与面
垂直公共接触面
支持力、压力一定垂直于接触面指向被支持或被压的物体，关键在于“面”的判断
点与面
过点垂直于面
点与点
垂直于切面
弹力的方向
• （5）点与面接触的弹力方向，过接触点垂 直于接触面（或接触面的切线），指向受 力物体。如图4甲、乙所示。
• （6）球与面接触的弹力方向，过接触点垂直于接触面 （即在接触点与球心的连线上），而指向受力物体。如图 5所示。
（7）球与球相接触的弹力方向，垂直于过接触点的公切面 （即在两球心的连线上），而指向受力物体。如图6所示。
• 弹力是力学中三种重要的性质力之一，很多物体 往往受弹力作用。受力分析时弹力方向的确定是 同学们学习的一个难点。下面就如何确定弹力的 方向，为同学们做一简要介绍，供同学们参考。 • 1. 根据物体形变的方向判定。 • 物体受到的弹力的方向与施力物体的形变方向相 反。 • 例1. 如图1所示，分析物块所受弹簧弹力F的方向。
• 解析：对球受力分析知球受到竖直向下的重力，因球处于 平衡状态，由二力平衡条件知，球必定受到斜杆对它的竖 直向上的弹力。 • 4. 判定弹力方向时常见的几种典型情况： • （1）轻质弹簧两端的弹力方向，与弹簧中心轴线相重合， 指向弹簧恢复原状的方向。 • （2）轻绳对物体的弹力（即绳对物体的拉力）方向，总 是沿着绳指向绳收缩的方向。 • （3）轻质杆对物体的拉力或支持力的方向，不一定沿着 杆的方向。 • 注：例3就能说明这个问题。 • （4）面与面接触的弹力方向，垂直于接触面指向受力物 体。如图3所示。
解析：弹簧在物块重力作用下竖直向下被拉长（形变方向竖直向下）， 则木块（受力物体）所受弹簧（施力物体）的弹力F方向竖直向上（与 弹簧形变的方向相反）。 2. 根据使物体发生形变的外力方向判定向相反。 例2. 如图1所示，分析物块所受弹簧弹力的方向。 解析：使弹簧发生形变的外力是物块的重力G（方向竖直向下），则 物块受到的弹簧的弹力F的方向与物块所受重力G的方向相反，即竖直向 上。 3. 根据物体的运动情况，利用物体的平衡条件（或动力学规律）判定。 例3. 如图2所示，一轻质杆架固定在水平地面上，一端固定一重力为 G的球，并处于平衡状态。分析球受到的杆的拉力。
弹力的定义和产生条件
弹力的定义和产生条件
弹力是物体由于发生弹性形变而产生的力。
在物理学中，弹力是一种很常见的力，任何物体只要发生弹性形变就一定会产生弹力。
弹力的产生条件包括两个物体直接接触并相互挤压，即物体间接触且发生弹性形变。
在日常生活中，常见的弹力有绳的拉力、重物的压力、支持物的支持力等。
这些力的方向都与受力物体的形变方向一致，如压力方向垂直于受力面指向受力物体内部，拉力方向沿着绳子的伸长方向，支持力方向垂直于受力物体表面且向上。
弹力的大小与物体的弹性强弱和形变量的大小有关。
在弹性限度范围内，物体对使物体发生形变的施力物产生的力叫弹力，且弹力的大小与形变量成正比。
这意味着，当物体受到外力作用时，如果撤去外力，物体能够恢复原来的形状，且在恢复过程中会对与其接触的物体产生力的作用，即弹力。
因此，弹力是一种接触力，只存在于物体的相互接触处，且必须产生在同时形变的两物体间。
当物体受到外力作用时，如果撤去外力，物体能够恢复原来的形状，那么这种恢复形变的过程就会产生弹力。
同时，弹力与弹性形变同时产生同时消失，即当物体发生弹性形变时，弹力产生；当形变消失时，弹力也消失。
总之，弹力是物体由于发生弹性形变而产生的力，其产生条件包括物体间接触且发生弹性形变。
弹力的大小与物体的弹性强弱和形变量的大小有关，方向与受力物体的形变方向一致。
在日常生活中，常见的弹力有绳的拉力、重物的压力、支持物的支持力等。
弹力解析
一、接触力
1、自然界中的四种基本力是不需要物体相互 接触就能起作用的。 2、接触力：物体与物体直接接触才发生的力。 （1）通常所说的拉力、支持力、阻力等都是 接触力。 （2）接触力按性质可归纳为：
弹力和摩擦力 它们在本质上都是由电磁相互作用引起 的。
二、弹力：
1、形变： 物体在力的作用下发生的形状或体积改
FN
桌面受到压力
绳子的拉力
末受到拉力时
绳子形变方向 拉力
浸在水中的物体受到浮力
物体受到浮力
水向下形变
各•平种面接与触平面面间接的触弹力方向判断
N`
平面与平面间弹力方向：
平面与平面接触，弹力垂直平面
❖曲面与平面接触
N
N`
N
曲面与平面间弹力方向：
过接触点垂直平面指向受力物体
❖点与平面接触
N` N
三、弹力大小：
1、弹簧弹力：胡克定律F ＝ k x
2、其它弹力：由物体受其它力和运动状态求解
谢谢
由于绳被拉长而对所拉物体产生的弹力，通 常称为拉力．拉力的方向总是沿绳而指向绳 收缩的方向．
常见的几种弹力： ①弹簧的拉力和压力
②压力
③支持力
④拉力
⑤浮力
弹簧的弹力
原长
形变方向
弹力方向
弹簧被压缩
形变方向
弹簧被拉伸
弹力方向
压力和支持力产生
物体受到支持力
FN 物体受到支持力
桌面受到压力
物体形变
桌面形变
四、胡克定律：
实验：探究弹力和弹簧伸长的关系 1、内容：
弹簧发生弹性形变时，弹力的大小 跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比。 2、公式：
环形弹簧弹力方向
环形弹簧弹力方向1. 简介环形弹簧是一种弹簧结构，它通过扭曲螺旋线圆周的方式产生弹力。
它通常由圆线材或带材制成，因此也被称为盘簧或扭转簧。
环形弹簧的弹力方向是其设计和制造时需要考虑的重要因素。
2. 弹力方向的定义弹力方向是指环形弹簧受力时产生的弹性变形方向和大小。
环形弹簧通常通过扭曲、压缩或拉伸等方式产生弹力，弹力方向可以沿着弹簧的轴向、径向或切向方向。
压缩弹簧的弹力方向通常是轴向，伸长弹簧的弹力方向通常是径向，而扭转弹簧的弹力方向通常是切向。
3. 环形弹簧的弹力方向环形弹簧的弹力方向通常是轴向或径向，但随着弹簧的形状、材料和制造工艺的不同，其弹力方向也可能发生改变。
下面介绍几种常见的环形弹簧及其弹力方向。
3.1 圆环弹簧圆环弹簧也称为圆环压缩弹簧，是一种沿轴向压缩的弹簧。
它通常由圆截面的英制线材制成，弹簧的端部为平面或向内弯曲的角度，力常常在弹簧的中心处传递。
其弹力方向与轴线重合。
3.2 扭簧扭簧也称为扭曲弹簧，是一种沿着切向转动产生弹力的弹簧。
它通常由圆或方截面的线材或带材制成，弹簧的双端一般为钩形或卷曲形状，力通常在弹簧的外径处传递。
其弹力方向沿着弹簧的周向方向。
3.3 稳定器弹簧稳定器弹簧是一种径向受力的弹簧，其形状为圆环状或双环状，在车辆的悬挂系统和转向系统中起着重要的作用。
稳定器弹簧的弹力方向是沿着其直径方向作用。
4. 弹力方向的影响因素环形弹簧的弹力方向受到多种因素的影响，包括弹簧的形状、材料、截面积、轮廓曲线等。
以下是几种主要的影响因素：4.1 材料不同材料的环形弹簧在承受相同作用力下，其形变和应力分布是不同的。
弹性模量是弹簧材料在弹性阶段内的应变与应力的比值，其数值越大，弹簧的弹性越高，弹力方向也会受到更严格的控制。
4.2 截面形状截面形状决定了弹簧的受力分布，从而影响弹力方向的确定。
一些突出的部分容易成为弹簧的受力集中部位，导致弹力方向不均匀，甚至出现弹簧变形的情况。
4.3 预加载预加载是指在设计制造环形弹簧时，基于其应用环境和使用要求，进行一定程度的压缩、伸展或扭转变形，以达到弹簧在未受作用力时的预设形态和弹力大小，并预先设定弹力方向。
高中物理必修1：3.2.2几种常见的弹力
几种常见弹力
类型
方向的判定
举例
接 轻绳 触 方 式 轻杆
沿收缩的方向
拉伸时沿收缩的方向 压缩时沿伸长的方向
特别提示：杆的弹力的方向不一定沿杆的方向．
轻绳、轻杆、轻弹簧模型
轻绳
轻杆
弹簧
形变特点
只能发生微小形变 ，不能弯曲
只能发生微小形变 发生明显形变，可伸
，各处弹力大小相 长，也可压缩，不能
人教版高中物理必修1
第三章 相互作用
人教版高中物理必修1
3.2 弹力
课本第2节
人教版高中物理必修1
3.2.2 几种常见的弹力
第三章 相互作用
几种常见弹力
支持力和压力都属于弹力，支持力和压力的方向都垂直于物 体的接触面．拉力也是弹力，绳的拉力沿着绳而指向绳收缩 的方向．
F1
F
第三章 相互作用 2
练习 如图所示，一重为10 N的球固定在支杆AB的上端，用一段绳 子水平拉球，使杆发生弯曲。已知绳的拉力为7.5 N，则AB杆对球 的作用力( ) A．大小为7.5 N B．大小为10 N C．方向与水平方向成53°角斜向右下方 D．方向与水平方向成53°角斜向左上方
BC
例2 画出图中物体所受弹力的示意图．
例2 画出图中物体所受弹力的示意图．
例3 在半球形光滑容器内，放置一细杆，如
图所示，细杆与容器的接触点分别为A、B 两点，则容器上A、B两点对细杆m的作用力
的方向分别为( ) A．均竖直向上 B．均指向球心 C．A点处的弹力指向球心O，B点处的弹力竖直向上 D．A点处的弹力指向球心O，B点处的弹力垂直于细杆向上
等，能弯曲
弯曲
方向特点
人教版必修1第三章第2节弹力
假设法
F1 B
F2
A
假 如 出 存 错 在 啦 F 2 ！ 小 球 早
就 向 右 溜 了 ！
例2、试判断下列各情况小球的受力情况。 （各接触面光滑）
（二）弹力的三要素
接触力
大小 方向
与弹性形变量的大小有关 与发生弹性形变的物体恢复 原状的方向相同 两物体接触处，在受力物 体上
作用点
（三）几种弹力（重点）
（三）几种弹力（重点）
四、弹簧弹力 方向：沿着弹簧Fra bibliotek实验探究
弹 簧 的 弹 力
弹簧的伸长 （cm） 钩码（个）
推论：弹力的 胡克定律：弹 大小跟形变的大 簧发生弹性形变 小有关系，形变 时.弹力的大小 越大，弹力也越 Ｆ与弹簧伸长 大，形变消失， （或缩短）的长 弹力也消失 . 度Ｘ成正比．
重力
产 生： 由于地球的吸引 大 小： 向：
G=mg
竖直向下 重心
三要素： 方
作用点：
牵引列车、锻打工件、击球、弯 弓射箭、推、拉、提、举……都 是常见的弹力 弹力从本质上来说，是由电磁力 引起的
头 脑 风 暴
弹 性 形 变 和 弹 力
头 脑 风 暴
弹 性 形 变 和 弹 力
物体被弯曲、压缩、拉长、扭转等。 物体的形状或体积的改变叫做 形变： 形变。
一、压力和支持力 方向：垂直于接触面指向受力物体 F F 大小：二力平衡的方法。 思考：1如果物体同时受到多个力呢？2 说一说弹力产生的原因。
（三）几种弹力（重点）
二、绳上的弹力 方向：沿绳收缩的方向 F1 F1
大小：二力平衡的方法
F2
（三）几种弹力
三、杆上的弹力的特殊性 方向：杆上的力不一定沿着杆
【高中物理】高中物理知识点：弹力的产生方向和种类
【高中物理】高中物理知识点：弹力的产生方向和种类【高中物理】高中物理知识点：弹力的产生、方向和种类弹力：1.定义：出现系则应力的物体，由于必须恢复原状，对跟它碰触的物体可以产生力的促进作用，这种力叫作弹力2.产生条件：①物体间轻易碰触②接触面发生形变3.产生原因：施力物体出现了应力4.施力物体和受力物体：弹力的施力物体是发生形变的物体，受力物体是使它发生形变的物体5.大小：弹力的大小与应力的大小有关，应力越大，产生的弹力越大；应力消失，弹力也就消失6.方向：与受力物体形变的方向相同，与施力物体形变的方向相反7.作用点：在接触点或接触面上弹力的方向：(1)接触面间的弹力(2)轻绳、轻杆、轻弹簧的弹力有关高中物理知识点：弹力的大小、胡克定律弹力的大小：弹力的大小与物体的应力程度有关，形变量越大，产生的弹力越大；形变量越大，产生的弹力越大。
(1)一般情况下，弹力的大小可以利用平衡条件或牛顿运动定律计算出来；对于弹簧的弹力，在弹性限度内遵循胡克定律：(2)胡克定律在弹性限度内，弹簧的弹力和其菱形变量(弯曲或延长的长度)成正比，即f=kx，式中k为劲度系数，x为弹簧的形变量，f为弹力。
胡克定律的图像如图所示。
①式中形变量就是所指在弹性限度内出现的。
形变量x就是弹簧在原长基础上的发生改变量，即为弹簧伸缩式后的长度l与原长l0的差：x=|l―l0|，无法将x当作弹簧的长度。
②胡克定律中劲度系数k的单位是n／m，由弹簧自身的条件(材料、长度、横截面积)决定，弹簧做好后，劲度系数是确定的。
不同弹簧的劲度系数一般不同。
③劲度系数k的两种带发修行a．由胡克定律f=kx知：k=f／xb．由f一x图像言：判定弹力的有无及其方向的方法：。
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几种常见弹力方向的
弹力是一种必不可少的装置，能够提供力量以及改善质量、减少机械损坏危害
和降低维护成本。
近年来，随着技术的进步，弹力的应用越来越广泛，可以用于汽车制动系统、大型通风系统以及机械工程建筑等方面。
常见弹力方向可分为三类：一种是纵向弹力，它可以产生垂直的小距离的延伸，起到隔离固定的作用；另一种是横向弹力，它产生的也是垂直的小距离扭曲，这种能量会作用于横向的结构，能在结构的同一侧产生恒定的冲击力；第三种是转角弹力，它可以在横向和纵向两个方面产生延伸，起到加强锚定或固定结构的作用。
转角弹力有多种应用：一是可以为大型建筑结构各个部分提供额外的支撑能力，二是可以用于汽车制动系统，具备比较强的伸缩性；三是可以用于机械工程建筑，提供平稳、稳定的基础支撑力，以及有效的之间连接；四是可以用于家具设计，为家具的机械结构提供良好的支撑力，坚固耐用，不易于损坏，减少维修成本。
几种常见弹力方向都具有密切关系，各有不同的功能和特性，可以根据各种应
用要求进行选择。
未来发展前景广阔，将为几乎所有工业领域提供贡献。