尺子在手的作用下彎曲，彈簧被拉長(zhǎng)或者壓縮，橡膠棒發(fā)生各種變形，一張紙被揉成紙團(tuán)，一塊海綿被壓扁等。這些例子中的物體形狀都發(fā)生了變化，有的物體的體積也發(fā)生了變化。物理學(xué)中，物體在力的作用下形狀或體積會(huì)發(fā)生改變，這種變化叫作形變。

形變的種類有很多，比如彈簧的拉長(zhǎng)與壓縮就是縱向形變，尺子彎曲就是彎曲形變，毛巾被擰干就是扭轉(zhuǎn)形變。這些形變都很明顯，可以直接觀察到。但有些形變用肉眼觀察不到，比如用手捏盛滿水的玻璃瓶，瓶子是否發(fā)生形變？一本書放在桌面上，書和桌子發(fā)生形變了嗎？

為了觀察這些微小的形變，人們發(fā)明了一些辦法來放大這些形變。比如用一個(gè)插著細(xì)玻璃管的橡膠塞，塞住盛滿水的扁平玻璃瓶的瓶口，用手?jǐn)D壓玻璃瓶的凸面時(shí)，細(xì)管中的水面會(huì)下降；按壓扁平面時(shí)，細(xì)管中的水面會(huì)上升；松開手細(xì)管中的液面回到原處。通過觀察細(xì)管中液面的升降，就可以知道瓶子發(fā)生了形變。

關(guān)于桌子受壓時(shí)發(fā)生的形變，課本中有一個(gè)實(shí)驗(yàn)，如圖。

當(dāng)用力壓桌面時(shí)，可以看出墻上的光點(diǎn)會(huì)向下移動(dòng)，如下圖，藍(lán)色虛線為桌面未變形時(shí)的光路圖，紅色實(shí)線為桌面變形以后的光路圖。可以看出光點(diǎn)向下移動(dòng)，說明了桌面發(fā)生了微小形變，使兩個(gè)平面鏡發(fā)生了微小角度的傾斜，通過反光鏡對(duì)角度的放大，從而使墻上的光點(diǎn)位置發(fā)生了可觀測(cè)的移動(dòng)。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)就說明，按壓桌面或者把書放在桌面上時(shí)，桌面是會(huì)發(fā)生形變的。以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都是通過放大來觀察微小形變的方法。由此可以得出結(jié)論，一切物體在受力的情況下都可以發(fā)生形變。

物體在發(fā)生形變后，如果撤去作用力不能夠恢復(fù)原狀，這種形變叫作塑性形變。比如將一張紙揉成團(tuán)，將橡皮泥捏成某個(gè)形狀。

如果撤去作用力能夠恢復(fù)原狀，這種形變叫做彈性形變（elastic deformation）。比如尺子的彎曲，彈簧的伸縮。但是發(fā)生彈性形變的物體并不是在所有的情況下都能完全恢復(fù)形變，比如在較大力的作用下，尺子會(huì)斷，彈簧會(huì)被拉直，皮筋會(huì)斷。

這說明發(fā)生形變的物體要想完全恢復(fù)形變是有條件的，即形變不能超過一定的限度，超過這個(gè)限度即使撤去作用力，物體也不會(huì)完全恢復(fù)到原來的形狀，這個(gè)限度叫做彈性限度。任何發(fā)生彈性形變的物體都有彈性限度。這也是彈簧秤不能稱量重量較大物體的原因，如果重量較大就會(huì)拉壞彈簧秤。

總結(jié)

物體在力的作用下，發(fā)生形狀或者體積的變化叫做形變。

一切物體都可以發(fā)生形變。有些物體的形變非常微小，需要使用放大法進(jìn)行觀察。

按照撤去作用力后是否能夠恢復(fù)原狀，形變分為塑性形變和彈性形變。其中彈性形變存在彈性限度，超過彈性限度的形變就不能完全恢復(fù)形狀了。