手壓汽球，汽球會(huì)變型(圖1)；手拉彈簧，彈簧會(huì)伸長(zhǎng)(圖2)；人坐木板，木板彎曲(圖3)，物體的這些形狀或容積的改變，稱(chēng)作形變，形變有兩個(gè)方面：①形狀的改變：指物體的外形發(fā)生變化，如橡皮條拉緊時(shí)，由短變長(zhǎng)，彈簧的拉伸或壓縮等；②體積的改變：指物體的容積發(fā)生變化，如使勁壓籃球，橄欖球的容積增大；壓海棉，海棉的容積也變小等，我們的身邊存在著各類(lèi)各樣的形變，下邊讓我們一上去認(rèn)識(shí)這種形變。
物體發(fā)生形變的緣由是遭到了外力的作用，任何物體在外力作用下都能發(fā)生形變，只是形變的顯著程度不同，顯著的形變很容易觀察。如彈簧被拉伸，但有些微小的形變不易直接觀察到，如手推墻面，墻面發(fā)生的形變，這些形變稱(chēng)之為微小形變，微小形變可采用特殊的方式觀察，如借助激光反射法，觀察桌面的微小形變，如圖4，S是激光小探照燈并固定，A和B是平面鏡，平行擺放在水平桌面上，首先桌面上不放鉤碼，激光小探照燈發(fā)出的光經(jīng)過(guò)兩個(gè)平面鏡的反射在遠(yuǎn)處光屏上顯示一個(gè)光點(diǎn)，此時(shí)在桌面上放上一個(gè)鉤碼，桌面在鉤碼作用下發(fā)生微小形變，肉眼難以觀察到明顯現(xiàn)象，但激光手電發(fā)出的光經(jīng)反射后的光點(diǎn)發(fā)生顯著的聯(lián)通，借此證明桌面發(fā)生了形變，驗(yàn)證微小形變還可以借助其他方式，如圖5，借助細(xì)管中的液面的升降觀察硬玻璃瓶的形變。
1，形變的分類(lèi)
形變根據(jù)形變后的療效不同可分成彈性形變和塑性形變彈力的范圍有哪些，任何物體在外力作用下就會(huì)發(fā)生形變。當(dāng)形變不超過(guò)某一限度時(shí)，撤出外力以后，形變能驟然消失。此類(lèi)形變稱(chēng)為彈性形變，如彈簧在一定限度內(nèi)被拉伸和壓縮后就能恢復(fù)原狀，假如外力較大，當(dāng)它的作用停止時(shí)，所造成的形變并不完全消失，而有剩余形變彈力的范圍有哪些，稱(chēng)為塑性形變，如橡皮泥被擠壓后不能回復(fù)原狀。
2，形變和彈力的關(guān)系
發(fā)生彈性形變的物體要恢復(fù)原狀，會(huì)對(duì)和它接觸的物體形成力的作用，這個(gè)力我們把它稱(chēng)為彈力，所以彈力形成的條件是：①物體發(fā)生彈性形變；②兩個(gè)物體接觸，一般所說(shuō)的拉力、壓力都屬于彈力，接觸是形成彈力的前提條件，若無(wú)接觸，也就無(wú)彈力可言，如圖6,A和B之間有彈力作用，桌面和B之間有彈力作用，而桌面和A之間沒(méi)有彈力。由于桌面和A沒(méi)有直接接觸，發(fā)生彈性形變是形成彈力的必要條件，互相接觸的物體之間并不一定能形成彈力，比如(圖7)將兩個(gè)半徑均為d的小球1和2，倒入一個(gè)外徑為2d的容器中，此時(shí)球1與球2似乎接觸，但它們之間無(wú)擠壓，沒(méi)有發(fā)生形變，也不會(huì)形成互相作用的彈力。
3，形變大小和彈力大小關(guān)系
如圖8，在一個(gè)前面附有厚度刻度的彈簧里面掛鉤碼，當(dāng)鉤碼的數(shù)目降低時(shí)，彈簧中的彈力加強(qiáng)，彈簧的伸長(zhǎng)減小，把讀出的數(shù)據(jù)記錄在表中。
通過(guò)前面實(shí)驗(yàn)表格的剖析我們可以得出推論：在一定限度內(nèi)，彈簧的伸長(zhǎng)量越長(zhǎng)，形成的彈力就越大，但是成一定的比列，而一旦超出了彈簧的承受范圍，彈簧的伸長(zhǎng)與彈力大小就不成比列了，此時(shí)彈簧被毀壞了，所以彈簧的使用必須在它的承受范圍以?xún)?nèi)，在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長(zhǎng)與彈力成反比，叫胡克定律，用公式表示就是F=k△x，其中k叫勁度系數(shù)，△x是彈簧厚度的變化量，這個(gè)公式將在中學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)校習(xí)，小學(xué)我們只要了解就行了。
4，典型例題解析
例某實(shí)驗(yàn)小組探究橡皮筋所受拉力與伸長(zhǎng)量的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)測(cè)得一根橡皮筋的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表，并發(fā)覺(jué)再度重復(fù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基本相同，
(1)請(qǐng)你依據(jù)她們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在圖9上描點(diǎn)，再把這種點(diǎn)連上去，做出橡皮筋所受拉力與伸長(zhǎng)量關(guān)系的圖象。
(2)我們可以借助這根橡皮筋制做簡(jiǎn)易測(cè)力計(jì)，你認(rèn)為應(yīng)用的原理是_____
(3)使用這根橡皮筋制做的測(cè)力計(jì)的阻值為
(4)請(qǐng)作圖并說(shuō)明如何確定該測(cè)力計(jì)的刻度線(xiàn)，要求分度值為0.2N。
解析本題主要考查：①描點(diǎn)法畫(huà)圖的技能，按照表格數(shù)據(jù)在圖表中標(biāo)出相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，并借助平滑的線(xiàn)將這種點(diǎn)聯(lián)接上去，②形變和形成彈力大小的關(guān)系，在一定限度內(nèi)。彈簧形成的彈力與形變量成反比，對(duì)照表格數(shù)據(jù)，發(fā)覺(jué)在拉力達(dá)到2，4N的時(shí)侯反比關(guān)系被破壞，③儀器分度值的確定方法。
解答(1)如圖10。
(2)原理是在一定限度內(nèi)，彈簧的形變量與形成彈力大小成反比。
(3)阻值為Q～2N。
(4)在不掛鉤碼的時(shí)侯，標(biāo)出表針?biāo)肝恢茫礊?點(diǎn)，在橡皮筋下掛2N鉤碼，標(biāo)出表針?biāo)肝恢谩＜礊?N，在0-2N間用刻度尺分成10等份，每一等份即為0.2N，圖略。