3.1探究形变与弹力的关系
形变的弹簧与弹力的联系(全文)
形变的弹簧与弹力的联系同学们玩过弹弓吧，要怎样做才能将纸团或石子弹得更远呢?若要搞清楚这个问题，我们必须研究形变与弹力的关系。
一、物体的形变生活中的很多物品，如弹簧、橡皮筋、橡皮泥、气球等，在受到外力作用时，其形状或体积都要发生变化，物理学上把物体形状或体积的改变叫做形变。
同学们可以亲身体验一下生活中的很多物品的形变现象，就会发现它们的形变情况是不同的。
一类像弹簧、橡皮筋、钢锯条那样，在撤去外力后物体能完全恢复原状，物理学上把这类形变叫做弹性形变；另一类像橡皮泥、塑料袋那样，在撤去外力后物体不能完全恢复原状，物理学上把这类形变叫做范性形变。
也叫塑性形变。
如果是对玻璃、石头、钢铁之类的坚硬物体施加力的作用，它们是否也会产生形变呢?用手压桌面。
桌面是否发生形变?下面介绍一个有趣的小实验：显示“桌面的微小形变”(如图1)。
把一块平面镜放在桌面上，用一支激光笔照耀镜面，使反射光照在墙壁上。
请另一位同学用力压桌面，其他同学注意墙壁上的光点。
将会看到“光点移动”的现象，光点移动说明反射光线的方向发生了变化，而入射光线方向不变，则一定是镜面位置发生了变化，那么说明桌面发生了形变。
其实，一切物体在力的作用下都会发生形变。
弹簧若受到拉力作用时会发生拉伸形变；若受到压力作用时则会发生压缩形变。
二、弹力1 弹力及弹力的产生物体受力后会发生形变，那么形变后的物体对与它接触的物体又会有什么样的作用呢?当拉长弹簧或压缩弹簧时，我们很容易感觉到手有紧张感，感觉手被拉或被压。
产生这种感觉的原因是形变的弹簧对手有力的作用。
弯曲的钢尺能把硬币弹起一定高度。
这表明弯曲的钢尺对硬币产生向上的力的作用。
而橡皮泥发生范性形变，我们则感受不到力。
物体发生弹性形变时，由于要恢复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，物理学上，把这种力叫做弹力。
那么，弹力究竟是怎样产生的呢?我们可以通过一个简单的实验来进行观察和分析。
把弹簧的一端固定，用手指勾住弹簧的另一端向上拉，这时感到被拉伸的弹簧要收缩，手指受到向下“拉”的作用；用手掌向下压弹簧时，感到发生压缩形变的弹簧要延伸，手掌受到向上“压”的作用。
高一物理探究形变与弹力的关系
判断球与斜面 间有无弹力
G 球不可能静止，所以球与斜面 间没有弹力
弹力有无的判断
假设球与木块间有弹力 以球为研究对象，球受力： N N
木块→球
光滑球静止 在水平地面
G
球不可能静止，所以球与斜面 间没有弹力
弹力的大小
• 弹力与形变的关系：
形变越大，弹力越大。
• 弹力的计算：
对弹簧而言，大小可以用公式f=kx计算 对其它的弹力，中学阶段只能用力的平衡、动 力学知识计算。
【作业】课本P8练习二2,3两小题
同学们，再见!
弹力有无的判断
• 对于微小形变，用假设推理法
假设A、B间有弹力
A B 光滑水平面并 排G B不可能静止，所以A、B间没 有弹力
弹力有无的判断
假设球与斜面间有弹力 以球为研究对象，球受力： T N
弹力产生在直接接触并发生形变的 物体之间
弹力的方向:
通常所说的拉力、压力都是弹力 压力的方向垂直于支持面而
指向被压的物体
支持力的方向垂直于支持面而 指向被支持的物体
例
书和木板所受的弹力
题
分析书放在桌面或倾斜木板上时,
F2
书
F2 书 F1
木板
F1
板
思考：
绳子的拉力也是弹力，那么绳子的拉力的方向如何呢？
半球形的碗
NB对A
N
B
曲面与曲面间弹力方向：
与过接触点的公切面垂直并指向受力物体
我们对弹力方向做一个总结
1、弹簧两端的弹力方向，与弹簧中心 轴线重合，指向弹簧恢复原状方向 2、轻绳（或橡皮条）对物体的弹力方向， 沿绳指向绳收缩的方向 3、点与面接触时的弹力方向，过接触点垂直于接触面（或接触面 切线方向）而指向受力物体。 4、平面与平面接触时弹力的方向，垂直于接触面而指向受力物体 5、曲面与平面接触时弹力的方向，在接触点与球心的连线上而指向受力 物体 6、曲面与曲面相接触时弹力的方向，垂直过接触点的分切面，通过两球 球心而指向受力物体
弹力和形变的关系
弹力和形变的关系弹力和形变是物体力学中非常重要的概念，它们之间存在着密切的关系。
弹力指的是物体在受到外力作用下发生形变后恢复原状的能力，形变则是物体由于受到外力作用而发生的形状或大小的改变。
本文将探讨弹力和形变之间的关系，并分析不同材料的特性以及影响因素。
一、弹性体和非弹性体根据物体在受力后的形变恢复程度，可以将物体分为弹性体和非弹性体。
弹性体是指在受到外力作用后发生形变，但在去除外力后能够完全恢复到原来的形状和大小。
常见的弹性体包括弹簧、橡胶等。
非弹性体则是指在受到外力作用后，形变不可逆，无法完全恢复到原来的形状和大小，如黏土、塑料等。
二、弹性恢复与弹性系数弹性恢复是指物体在受到外力形变后恢复原状的能力。
在弹性体中，形变与恢复之间存在着一定的关系，这个关系可以通过弹性系数来描述。
弹性系数是衡量物体弹性恢复能力的物理量，常用的弹性系数包括弹性模量、剪切模量和泊松比等。
弹性模量是衡量物体沿着受力方向变形程度的物理量，它定义为单位面积的受力作用下物体沿受力方向的相对形变。
弹性模量越大，说明物体越难发生形变，具有较高的弹性恢复能力。
剪切模量是衡量物体在剪切力作用下的形变程度的物理量，泊松比则是描述物体在受力方向和垂直受力方向的形变关系。
三、材料的弹性特性不同材料具有不同的弹性特性，这是由于材料内部分子之间的相互作用力不同所导致的。
金属材料通常具有较好的弹性恢复能力，这是因为金属内部分子之间存在着较强的金属键，具有较高的弹性模量。
而橡胶等高分子材料则具有较高的弹性恢复能力，这是由于高分子链结构的柔软性所决定的。
四、形变的影响因素物体受力形变的大小与外力的大小、物体的形状、大小以及材料的特性密切相关。
首先，外力的大小直接影响物体的形变程度，外力越大，物体形变越大。
其次，物体的形状和大小对形变也有一定影响，形状复杂或尺寸较大的物体在受到外力时通常会发生较大的形变。
此外，材料的特性也对形变起着重要作用。
不同材料具有不同的强度和韧性，强度越大，物体在受力下发生形变的可能性越小；而韧性越大，物体的形变能力越大。
探究弹簧弹力与形变量的关系实验报告
探究弹簧弹力与形变量的关系实验报告1.引言1.1 概述概述部分的内容可以从以下几个方面进行展开：1. 弹簧的基本介绍：弹簧作为一种常见的物理学实验器材，具有弹性变形的特性，广泛应用于机械工程、物理学和工业生产中。
弹簧的发展历史可以追溯到古代，它的使用在各个行业中都具有重要的作用。
2. 弹力的概念和作用：弹力是弹簧受到变形时产生的力量。
当弹簧产生形变时，其中的弹性势能会转化为弹力。
弹力可以用于平衡其他力量的作用，或者用于储存能量和传递能量。
3. 形变量的定义与测量方法：形变量指的是弹簧在受力下发生的长度变化或形状变化的量。
常见的形变量有线性形变和弯曲形变。
线性形变是指弹簧的长度变化，弯曲形变是指弹簧的形状变化。
测量形变量可以通过拉伸计等仪器来实现。
4. 弹簧弹力与形变量的关系：弹簧弹力与形变量之间存在一定的关系，这个关系可以用胡克定律来描述。
根据胡克定律，弹簧弹力与形变量成正比，即弹力与形变量之间存在线性关系。
这一关系可以用公式F=kx来表示，其中F表示弹力，k表示弹簧的弹性系数，x表示形变量。
综上所述，本实验报告旨在通过探究弹簧弹力与形变量的关系，验证弹力与形变量之间的线性关系，并进一步探讨弹簧的弹性特性。
通过实验的结果以及对实验的思考，我们可以对弹簧的特性和应用有更深入的理解。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：文章结构部分旨在介绍整篇文章的组织方式和各个章节的主要内容，以便读者可以快速了解文章的总体结构和主题。
本篇实验报告共分为三个章节：引言、正文和结论。
引言部分首先概述了实验的背景和意义，引起读者的兴趣和关注。
然后介绍了整篇文章的结构，包括各个章节的主要内容和目的。
正文部分是实验报告的核心部分，分为三个小节：弹簧弹力的定义、形变量的定义以及弹簧弹力与形变量的关系。
在第一个小节中，将对弹簧弹力的定义进行详细讲解，包括弹簧的特性和受力情况。
第二个小节将介绍形变量的定义，包括不同类型的形变量（如拉伸、压缩等），以及测量形变量的方法。
弹力和弹性形变
弹力和弹性形变弹力和弹性形变是物体在外力作用下发生变形后能够恢复原状的特性。
弹力是指物体恢复原状的能力，而弹性形变则是物体在外力作用下发生的可逆变形。
本文将讨论弹力和弹性形变的基本原理以及应用。
1. 弹力的原理弹力是物体恢复原状的能力，其产生与原子和分子之间的相互作用有关。
当物体受到外力时，原子和分子之间的距离发生变化，原子间的化学键会发生弹性形变。
这些原子和分子之间的弹性力使物体恢复原状。
2. 弹性形变的定义和分类弹性形变是物体在外力作用下发生的可逆变形。
根据物体恢复原状的速度和程度，弹性形变可分为弹性恢复和塑性恢复两种情况。
2.1 弹性恢复：当物体受到外力作用后，恢复到原始状态的速度和程度非常快，并且没有残余形变。
这种形变被称为完全弹性形变，常见于弹簧的伸缩和橡胶的拉伸等情况。
2.2 塑性恢复：当物体受到外力作用后，恢复到原始状态的速度较慢，并且会有残余形变。
这种形变被称为塑性形变，常见于金属的加工和可塑物的变形等情况。
3. 弹力和弹性形变的应用弹力和弹性形变在日常生活和工业生产中有广泛的应用。
3.1 弹簧：弹簧是一种具有弹性形变特性的装置。
弹簧的弹性恢复能力使其被广泛应用于悬挂系统、减震系统、测力仪器等领域。
3.2 橡胶：橡胶是一种具有高度弹性的材料。
其弹性形变能力使橡胶广泛应用于轮胎、弹簧减震器、密封件等领域。
3.3 金属材料：金属材料具有较高的强度和韧性，其塑性恢复特性使其适用于各种加工工艺，如压铸、锻造和拉伸等。
3.4 医疗器械：弹力和弹性形变在医疗领域也有重要应用。
例如，支架和植入物的设计利用了弹性形变的原理，以达到适应人体的需求。
总结：弹力和弹性形变是物体在外力作用下发生变形后能够恢复原状的特性。
弹力是物体恢复原状的能力，其与原子和分子之间的相互作用有关。
弹性形变可分为弹性恢复和塑性恢复两种情况，前者是完全可逆的，后者具有残余形变。
弹力和弹性形变在弹簧、橡胶、金属材料和医疗器械等领域有广泛的应用。
高中物理【实验：探究弹簧弹力与形变量的关系】
第2课时实验：探究弹簧弹力与形变量的关系一、实验目的1．探究弹簧弹力与形变量的关系。
2．学会利用图像研究两个物理量之间关系的方法。
二、实验原理1．弹簧的弹力F的测量：弹簧下端悬挂的钩码静止时，弹力大小与所挂钩码的重力大小相等，即F＝mg。
2．弹簧的伸长量x的确定：弹簧的原长l0与挂上钩码后弹簧的长度l可以用刻度尺测出，弹簧的伸长量x＝l－l0。
3．作出弹簧弹力F与弹簧伸长量x的关系图像，根据图像可以分析弹簧弹力和弹簧伸长量的关系。
三、实验器材轻质弹簧(一根)，钩码(一盒)，刻度尺，铁架台，坐标纸。
四、实验步骤1．将弹簧的上端固定在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0，即原长。
2．在弹簧下端挂质量为m1的钩码，测出此时弹簧的长度l1，记录m1和l1。
3．改变所挂钩码的质量，重复步骤2，记录m2、m3、m4、m5、…和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5、…。
4．计算出每次弹簧的伸长的长度x(x＝l－l0)和弹簧受到的拉力F(F＝mg)，并将数据填入表格。
1234567F/ N0l/ cmx/ cm01．以弹簧的弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵轴，以弹簧伸长的长度x 为横轴建立直角坐标系，用描点法作图，作出F－x图像，如图所示。
2．以弹簧伸长的长度为自变量，写出弹力和弹簧伸长的长度之间的函数关系，函数表达式中常数即为弹簧的劲度系数，这个常数也可根据F－x图线的斜率求解，k＝ΔF Δx。
3．得出弹力和弹簧伸长的长度之间的定量关系，解释函数表达式中常数的物理意义。
六、误差分析1．偶然误差：由于读数和作图不准产生的误差，为了减小偶然误差要尽量多测几组数据。
2．系统误差：弹簧竖直悬挂时未考虑弹簧重力的影响产生的误差，为减小系统误差，应使用较轻的弹簧。
七、注意事项1．所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限度。
2．测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量，刻度尺要保持竖直并靠近弹簧，以免增大误差。
粤教版必修一《探究形变与弹力的关系》评课稿
粤教版必修一《探究形变与弹力的关系》评课稿一、引言本评课稿旨在对粤教版必修一中的《探究形变与弹力的关系》这一教学内容进行评估与分析。
通过对这一单元的课程设计、教学方法、教材与评价等方面进行细致的探讨，以期提供有针对性的改进建议，进一步提高该单元的教学质量。
二、课程评估2.1 教学目标《探究形变与弹力的关系》这一单元的教学目标主要包括：•理解形变与弹力的基本概念和性质；•掌握弹性系数的计算方法与相关公式；•理解应变、应力和胡克定律之间的关系；•探究不同材料的形变规律与弹性特性。
2.2 教学内容本单元的教学内容主要围绕以下几个方面展开：•弹性与塑性的区别与联系；•弹簧的形变规律及胡克定律；•弹性系数的概念与计算；•弹簧串、并联的形变规律；•弹性势能的计算与利用。
2.3 教学设计教学设计是实施教学目标的关键环节，在本单元中的教学设计主要包括以下几个方面：•通过实验引入弹性与塑性的概念，调动学生的学习兴趣；•引导学生自主发现弹簧的形变规律，并引入胡克定律的概念与公式；•利用小组合作学习的方式，让学生通过实际操作，探究弹簧串、并联的形变规律；•结合生活实例，让学生了解弹性势能的概念及其应用；•设计开放性问题，培养学生的分析问题和解决问题的能力。
2.4 教材分析粤教版必修一中的《探究形变与弹力的关系》这一单元的教材编写严谨，内容详尽，符合学生的认知规律，教学重点突出，与教学目标相一致。
教材编写注重引导学生思考，通过举例、实验和应用等方式让学生更好地理解概念和性质。
三、教学方法与评价3.1 教学方法在本单元的教学中，应采用多种教学方法进行教学，包括：•实验教学：通过设计简单的实验，让学生亲自观察、测量，巩固对形变与弹力关系的理解；•情景模拟教学：通过设计生活实例，让学生感受弹性与形变的应用；•合作学习：通过小组合作学习，培养学生的合作意识和解决问题的能力；•提问导学：通过提问引导学生积极思考，加深对知识的理解。
2022秋物理粤教版必修1学案：3.1 探究形变与弹力的关系 Word版含答案
②从作用点沿力的方向画一线段，线段长短依据选定的标度和力的大小画出，线段上加刻度，如图甲所示；也可以从O点(用O点代替B物体)竖直向下画一段五倍于标度(即10mm)的线段，如图乙所示．
③在线段上加箭头表示力的方向．
(2)画力的示意图：从作用点或从B的中心处沿力的方向画一线段，并加上箭头，表示方向，然后标明FN＝10N即可，如图丙所示．
解析解法一(1)弹簧不产生弹力时的长度等于原长，由题图可知该弹簧的原长为L0＝15cm.
(2)据F＝kx得劲度系数：k＝ ＝ ，由图线可知，该弹簧伸长ΔL＝(25cm－15cm)＝10cm时，弹力ΔF＝50N．所以k＝ ＝ N/m＝500 N/m.
解法二依据胡克定律得F＝k(L－L0)，代入图象中的两点(0.25,50)和(0.05，－50)．
8．一只松鼠站在倾斜的树枝上，则树枝对松鼠的弹力的方向为()
A．竖直向上
B．竖直向下
C．垂直树枝斜向上
D．沿树枝方向
答案C
解析支持力的方向总是垂直于接触面指向被支持的物体，选项C正确．
9．在图4中画出物体A所受弹力的示意图．
图4
答案如图所示
题组三胡克定律
10．关于弹簧的劲度系数k，下列说法中正确的是()
图2
A．跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变
B．跳板和运动员的脚都发生了形变
C．运动员受到的支持力，是跳板发生形变而产生的
D．跳板受到的压力，是跳板发生形变而产生的
答案BC
解析发生形变的物体，为了恢复原状，会对与它接触的物体产生弹力的作用，发生形变的物体是施力物体．B、C正确．
题组二弹力的方向的表示方法
A. B.
形变与弹力的关系 3 形变：物体的形状或体积的变化 叫做形变,形变的
•
B
A • 弹力的作用点可以标在接触面上，
通常还可以标在物体的重心上
8
（2）弹力的方向
总是指向施力物体恢复原状的方向
(与接触面垂直)
支持力(压力)
N
垂直接触面指
向被支持或被
压的物体
拉力沿绳 收缩方向
9
判断方法: 力平衡+假设法
10
例題：畫出木棒所受彈力
A点处是半圆球壳（点）与棒（面）相接触
形变与弹力的关系
一、认识形变
压缩形变
形变
拉伸形变 弯曲形变
扭曲形变
形变：物体的形状或体积的变化
叫做形变，形变的原因是物体受到 了力的作用．
3
弹性:物体受力发生形变，撤去外力后具 有恢复原状的性质，叫弹性。 弹性形变：能够恢复原来形状的形变叫 做弹性形变． 不能恢复原来形状的形变叫做非弹性形 变．
弹性限度：如果形变过大超过一定限度， 物体的形状将不能完全恢复。这个限度 叫弹性限度。
4
二、探究弹力
产生形变的物体由于要恢复原状，会对与 它直接接触的物体产生力的作用，这种力称为 弹力。
弹力的产生条件 ＊直接接触 ＊发生形变
小结：谁形变谁施力！
支持力、压力、拉力都是弹力
5
关于弹力的产生,下列说法中正确的是( ) ◆ A 只D 要两物体接触就一定产生弹力 ◆ B 只要物体发生形变,就一定有弹力产生 ◆ C 只要两物体相互吸引,就一定产生弹力 ◆ D 只有发生弹性形变的物体才会对与它接
触的物体产生弹力作用.
6
◆ 小木块放在桌子上，下列说法正确的是 [ ]
A．在接触处只有桌子有弹力产生 BC
B．在接触处桌面和小木块都有弹力产生 C．木块对桌面的压力是木块形变后要恢 复原状而对桌面施加的力 D．木块对桌子的压力是木块的重力
(必修1)1131.探究形变与弹力的关系
探究形变与弹力的关系
在运动场上跳远时要用踏跳板，撑杆跳高运动员的杆， 在运动场上跳远时要用踏跳板，撑杆跳高运动员的杆，短跑 的起跑器都是利用弹力。 的起跑器都是利用弹力。 同学们还可以举出更多利用弹力的例子吗？ 同学们还可以举出更多利用弹力的例子吗？ ——拉弓射箭、跳跳床、跳水踏跳板、跳马的踏板…… 拉弓射箭、跳跳床、跳水踏跳板、跳马的踏板 拉弓射箭 弹力是怎样产生的呢？ 弹力是怎样产生的呢？ ——弹力是伴随着物体的形变而产生的。 弹力是伴随着物体的形变而产生的。 弹力是伴随着物体的形变而产生的 弹力的概念： 弹力的概念： ——产生形变的物体由于要恢复原状，会对与它接触的物体 产生形变的物体由于要恢复原状， 产生形变的物体由于要恢复原状 产生力的作用，这种力称为弹力。 产生力的作用，这种力称为弹力。
第一节
胡克定律
探究形变与弹力的关系
三.探究弹力与形变长（ ——在弹性限度内 ——在弹性限度内，弹簧弹力 F 的大小与弹簧的伸长（或缩 成正比。 短）量 x 成正比。 即 F=kx
称为弹簧的劲度系数。 ①式中比例系数 k 称为弹簧的劲度系数。 ②不同的弹簧，其劲度系数一般是不同的。 不同的弹簧，其劲度系数一般是不同的。 的因素： ③影响k的因素：材料、粗细、长度、匝数 影响 的因素 材料、粗细、长度、匝数 弹簧弹力的大小 ④胡克定律通常用来计算弹簧弹力的大小。 胡克定律通常用来计算弹簧弹力的大小。
弹力产生的条件 ②受力物体发生弹性形变
③发生弹性形变的物体恢复形变 ④恢复形变过程中对施加外力作用的物体有弹力作用 【小贴士】弹力的产生与历史经验的吻合 小贴士】 哪里有压迫，哪里就有反抗， 哪里有压迫，哪里就有反抗， 压迫越深重，反抗就越强烈。 压迫越深重，反抗就越强烈。
探究形变与弹力关系
T2
T
A
A
T TF′ A
思索，A受几种弹力？
分析：静止地放在倾斜木板上旳书，书对 木板旳压力和木板对书旳支持力。并画出 力旳示意图。
例题2按下列要求画出弹力旳方向
（1）搁在光滑竖直墙与粗糙 水平地面间旳棒在A，B两处 受到旳弹力（图1－13）
分析（1）棒在重力作用下对A，B 两处都有挤压作用，因A，B两 处旳支持物都为平面，所以其弹 力垂直平面分别向上和向右．
例题
• 有一弹簧，当其两端各受沿轴线方向相反 旳拉力20N时，弹簧伸长了2cm,试求此弹簧
旳劲度系数为多少？
解：示意图为 F=20N
F=20N
F=?
F=20N,x=2cm
劲度系数 F kx, k F 20 1.0103 N / m x 0.02
主要内容：
一.认识形变 二.弹性和弹性程度 三.探究弹力 四.练习
认识形变
• 形变分类（按形变种类分）：
认识形变动画
• 压缩形变 拉伸形变 • 弯曲形变 扭曲形变
认识形变Ⅱ
• 形变分类（按形变大小分）:
• 明显形变 • 微小形变
微小形变动画Ⅰ 光线 微小形变动画Ⅱ 液柱
二 弹性和弹性程度
1. 弹性:
物体(弹簧)发生形变后，具有恢复原状旳性质
2. 弹性程度
假如外力过大，撤去外力后物体形状不能完 全恢复，这种现象称为超出了物体旳弹性程度.
注意: 任何物体受到外力作用后都会产生形变
三 探究弹力
定义
产生条件
• 日常生 活中旳 弹力 方向
产生形变旳物体因为要恢复原状, 会对与他接触旳物体产生力旳作用
(1) 两物体直接接触 (2) 发生形变
3-1弹力与形变量的关系
T
物体所受拉力方向如何？ 沿着绳且指向绳收缩的方向
（2）、绳子的拉力
F1：绳子对电灯的拉力 F2：电灯对绳子的拉力
绳 子 收 缩 的 方 向
绳 子 恢 复 形 变 方 向
F1
F1
电 灯 形 变 方 向
电 灯 恢 复 形 变 方 向
• 弹性限度：如果物体形变过大，超过了一定限度， 撤去外力后，物体形状不能完全恢复，这个限度 叫弹性限度。
弹性——物体具有（形变后）恢复原状的 性质称为弹性。 形变过大，超过一定限度，撤去作用力后， 物体就不能完全恢复原来的形状。这个限度叫 做弹性限度
【注意】“弹性限度内” = “弹性形变”
H01301.exe
与施力物体形变方向相反 作用点：作用在被支持的物体上 方向：垂直于支持面而指向被支持 的物体 作用点：作用在被压的物体上 方向：垂直于支持面而指向被压 的物体 作用点：作用在被拉的物体上 方向：总是沿绳而指向绳收缩的 方向
压力
拉力
试验与探究
实验器材： 铁架台、弹簧、直尺、钩码等
三.探究弹力与形变的定量关系 胡克定律
3.常见的弹力表现（只要符合弹力产生特征的力都归属于弹力） ①物体间的压力 ②物体间的支持力 ③绳子的拉力 ……
4.弹力的矢量性（方向） 弹力的方向：与物体形变的方向相反，或者说与使物体发生形变的外力 方向相反。
①物体间的压力——垂直于支持面，指向被压的物体；
②物体间的支持力——垂直于支持面，指向被支持的物体。
绳 子 形 变 方 向
F2 F2
结论： 绳子的的拉力是弹力， 方向：沿着绳子指向绳子收缩的方向。
探究形变与弹力的关系(说课)
五、教学程序设计 4、观察探讨弹力（回顾）
（1）产生条件：相互接触 产生弹性形变
F
（2）弹力的三要素 （3）三种常见的弹力及其方向 F
归纳：弹力的方向垂直于两物体的接触面,指向 施力物体恢复形变的方向。
五、教学程序设计
（4）形变不明显时弹力是否存在的判断方法（假设法）
假设在该处将与物体接触的另一个物体去掉， 看物体还能否在原来位置保持原来的状态， 从而判断该物体是否受弹力作用。
五、教学程序设计
小游戏引入课题
观察讨论形变及分类 微小形变的放大 观察探讨弹力 总结弹力的产生、方 向和有无的判定 巩固练习
“射箭”小游 戏 演示：压缩、拉伸、弯 曲、扭曲形变；弹性与 塑性形变
光路放大法 液柱放大法 回顾“射箭”游戏
分类练习
五、教学程序设计 1、小游戏引入课题
提问：（1）“箭”是靠什么被发射出去的呢？
（2）什么是弹力？弹力是怎样产生的呢？
通过学生比较熟悉的“射箭”等游戏过程的再现， 激发学生的学习兴趣。
五、教学程序设计 2、观察讨论形变及分类
按形式分：
分 类
按能否恢复原状分： （同时引入弹性与弹性 限度概念）
五、教学程序设计 3、微小形变的放大（动手演示+视频展示）
（1）液柱放大法
（2）“光线”放大法
总体设计
教学内容分析
学生情况分析 教学目标分析 教学策略设计 教学程序设计
教材的地位及作用： 一、教学内容分析 1、本节是学生在高中首次接触力的概 念，是后面其他力学内容学习的重要前 第三章 研究物体间的相互作用 提和基础。
第一节 探究形变与弹力的关系
第二节 研究摩擦力
第三节 力的等效和替换
高中物理讲义：实验 探究弹簧形变与弹力的关系
高中物理讲义:实验探究弹簧形变与弹力的关系一、实验目的1．探究弹簧形变与弹力的关系。
2．学会利用图像法处理实验数据,探究物理规律。
二、实验原理1.如图所示,弹簧在下端悬挂钩码时会伸长,平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等。
2．用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量x,建立直角坐标系,以纵坐标表示弹力大小F,以横坐标表示弹簧的伸长量x,在坐标系中描出实验所测得的各组(x,F)对应的点,用平滑的曲线连接起来,根据实验所得的图线,就可探知弹簧形变与弹力的关系。
三、实验器材铁架台、毫米刻度尺、弹簧、钩码(若干)、铅笔、重垂线、坐标纸等。
[部分器材用途]重垂线检查刻度尺是否竖直坐标纸绘制Fx图像,便于实验数据处理四、实验步骤1．根据实验原理图,将铁架台放在桌面上(固定好),将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上,在靠近弹簧处将刻度尺(分度值为1 mm)固定于铁架台上,并用重垂线检查刻度尺是否竖直。
2．记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度l0,即弹簧的原长。
3．在弹簧下端挂上钩码,待钩码静止时测出弹簧的长度l,求出弹簧的伸长量x和所受的外力F(等于所挂钩码的重力)。
4．改变所挂钩码的数量,重复上述实验,要尽量多测几组数据,将所测数据填写在表格中。
记录表:弹簧原长l0＝________cm。
次数内容12345 6五、数据处理1．以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标,以弹簧的伸长量x为横坐标,用描点法作图,连接各点得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线。
2．以弹簧的伸长量为自变量,写出图线所代表的函数表达式,并解释函数表达式中常数的物理意义。
六、误差分析1．系统误差钩码标值不准确和弹簧自身重力的影响造成系统误差。
2．偶然误差(1)弹簧长度的测量造成偶然误差,为了减小这种误差,要尽量多测几组数据。
(2)作图时的不规范造成偶然误差,为了减小这种误差,画图时要用细铅笔作图,所描各点尽量均匀分布在直线的两侧。
探究形变与弹力的关系
第一节探究形变与弹力的关系高中课标要求解读：课标要求知道常见的形变，通过实验了解物体的弹性，知道胡克定律。
所以，教师在知识授受的同时，鼓励学生用调查方法知道日常生活和生产中所用的弹簧形状及使用目的，也可以利用胡克定律动手制作简易测力计。
同时渗透体验显示微小形变的方法。
帮助学生掌握设计实验、收集数据、数据处理和总结规律的能力。
教学设计的思路：根据本节教材知识内容学生较为熟悉、易学易懂的特点，我们可将教学重心放在对物理学研究方法的传授上，使学生学会观察与思考、分析与归纳。
基于此，本教案根据教材要求，设置了以“实验与观察——分析与归纳——总结与结论”为认知程序，引导学生既研究物理规律，又掌握研究物理规律的方法。
教学目标：一、知识与技能1、知道什么是弹力以及弹力产生的条件。
2、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，能在力的图示或力的示意图中正确画出它们的方问。
3、知道形变越大，弹力越大，知道弹簧的弹力跟弹簧伸长（或缩短）的长度成正比。
4、针对实际问题确定弹力的大小方向，提高学生判断分析物理问题的能力。
5、掌握利用胡克定律计算弹簧弹力的力法。
二、过程与方法1、培养学生根据弹力产牛的条件分析弹力方向的能力。
2、体验显示微小形变的方法。
3、帮助学生掌握设计实验、收集数据、数据处理和总结规律的能力。
三、情感、态度与价值观1、利用实验培养学生的观察能力，激发学生对物理规律的求知欲。
2、培养学生科学的研究问题的方法。
教学内容中的知识要点：弹力产生的条件、弹力的方向、胡克定律及应用。
重、难点分析：1、弹力产生的条件、弹力的方向。
2、胡克定律及应用。
3、相互接触的物体间是否有弹力的判断。
4、弹力方问的确定。
教学过程设计：（一）、新课引入：教师活动：展现小时候常玩的用橡皮筋“射子弹”游戏，让学生感受弹力的作用，并设计问题：（1）为什么这纸团能够发射出去？（2）弹力是怎样产生的？（3）在生活中发生形变的物体是否有弹力的产生？学生活动：亲身感受推、拉、提、压、举等相互作用，并在教师的引导下，观察分析。
3.1探究形变与弹力的关系(第1课时)
佛冈一中
冯高强
一、知识回顾：重力
1、力的三要素： 大小、方向、作用点
重力 磁铁
力的产生是否需要直接接触?
4、重力： （1）大小： （2）方向： （3）作用点： G＝mg 总是竖直向下 重心
二、弹力：
1、形变： 物体在力的作用下发生的形状或体积改变 射箭、撑杆跳、蹦床、跳水 （1）弹性形变： 在形变后能够恢复原状，这种形变叫弹性形变 （压缩、拉伸、弯曲、扭曲、微小） （2）弹性限度： 如果形变过大，超过一定的限度，撤去外力后， 物体就不能完全恢复原来的形状，这个限度叫做 弹性限度。
与过在绳下的物体拉紧了绳子，使物体和绳子同 时发生微小的形变。
物体对绳 子的拉力 绳子对物 体的拉力
可见，拉力也是弹力。
拉力的方向：沿着绳子方向。
例与练
• 1、下列说法正确的是： • A、同学们坐在椅子上学习，椅子不形变， 所以大家没受到弹力； • B、汽车行驶在松软的地上，地受到向下的 弹力，是因为地发生形变而下陷； • C、汽车行驶在水泥路上，轮胎发生形变从 而产生对地面的压力； • D、汽车越重，对地面的压力越大，所以压 力就是重力。
C
2、下列关于弹力的说法不正确是？ A A、只要两个物体接触就一定能产生弹力 B、两个接触并发生弹性形变的物体一定产生弹力 C、压力、支持力、绳的拉力都是弹力 D、压力、支持力的方向总是垂直于支持面
• 3、下列关于弹力产生的条件说法正确的是： A、只要两个物体接触就会产生弹力； D • B、只要物体相互吸引就会产生弹力； • C、只要物体发生形变就会产生弹力； • D、只有发生弹性形变的物体才会产生弹力。
2、弹力 ： （1）定义： 发生弹性形变的物体由于要恢复原来 的形状，对与它接触的物体发生力的作 用，这种力叫做弹力 （2）产生条件： ① 直接接触 ② 发生弹性形变
第三章专题实验探究弹簧弹力与形变量的关系
第三章专题试验：探究弹簧弹力与形变量的关系——精剖细解预习讲义学问点回忆：弹簧测力计1、原理在弹性限度内或发生弹性形变时，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越长〔弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量成正比〕。
2、构造由弹簧、挂钩、刻度盘、指针、外壳、吊环组成的。
3、使用步骤①观看量程、分度值；②观看指针是否指在零刻度；③轻轻来回拉动挂钩几次，防止弹簧卡壳；④测力时，要使弹簧中心的轴线方向跟所测力的方向全都，使指针和外壳无摩擦，弹簧不要靠在刻度板上；⑤等到示数稳定时再读数，读数时，视线要与刻度板面垂直。
使用弹簧测力计时,拉力的方向不肯定沿竖直方向，其他方向的力也可测量，只要在测量力时保证弹簧测力计所测力的方向与弹簧的轴线方向相同即可。
学问点1：探究弹簧弹力与形变量的关系【试验目的】探究弹簧弹力与形变量的定量关系。
把握弹簧测力计弹力的测量原理。
能够依据函数图像Fx的曲线求出弹簧的劲度系数。
学会用列表法、图像法、函数法处理试验数据。
【试验原理】弹簧弹力确实定方法：弹簧的下端悬挂钩码时弹簧会伸长，平衡时弹簧产生的弹力大小等于所挂钩的重力大小；弹簧伸长量确实定方法：在未挂重物时，用刻度尺测量弹簧原长l0，挂上钩码平衡后，再用刻度尺测量弹簧长度l，那么弹簧伸长量Δx=ll0；依据试验数据制作表格和图像并探究弹簧弹力与伸长量之间的定量关系。
【试验仪器】铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码假设干、坐标纸。
【试验装置图】【试验步骤】①将铁架台放在试验桌上，依据试验装置图安装试验装置，待弹簧自由下垂并静止时测量原长l 0；②在弹簧下端悬挂1个钩码，当钩码静止时测出弹簧的总长度l ，计算弹簧的伸长量，并登记钩码的重力；③增加钩码的数量〔2个钩码、3个钩码……〕重复步骤②，将测量的数据记录在下面的表格中。
依据表格数据，以弹力F 为纵坐标，以弹簧的伸长量x 为横坐标建立平面直角坐标系，用描点法作图，做出弹簧弹力与伸长量之间的关系图像，如以下图所示：依据图像得出弹力与弹簧伸长量的函数关系式，表达式中的斜率即为弹簧的劲度系数，即k ＝ΔFΔx 。
探究弹簧弹力和形变量的关系(修改)
探究弹簧弹力和形变量的关系
例题： 一根弹簧原长3cm，挂一重
为50N的勾码伸长到3.2 cm， 求挂4个勾码伸长了多少？
创新微课
3.2cm 50N
探究弹簧弹力和形变量的关系
创新微课
【练习】某同学在做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中,他先把
弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长l0,再把弹簧竖 直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度l,把l-l0作为弹簧的伸长 量x。这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是下图
创新微课
探究弹簧弹力和形变量的关系
弹簧的弹力: F=KX
创新微课
1、K称为劲度系数，单位N/m，由 弹簧的材料，粗细，长度等自身 性质决定。 2、既适用于弹簧拉伸，也适用于 弹簧压缩， X是形变的改变量。
探究弹簧弹力和形变量的关系
创新微课
弹簧的弹力 F 和它的长度 l 是一次函数关系 F = k X = k( l - l0 )= kl -kl0 F = kl 形变量之间的关系
探究弹簧弹力和形变量的关系
【实验目的】
探究弹簧弹力与弹簧形变量的关系。
【实验器材】
铁架台、弹簧、钩码、刻度尺、坐标纸。
【实验原理】
重心
弹簧悬挂重物静止时，弹簧的弹力跟重物所 受的重力大小相等，测出每次悬挂重物的重力 大小F和弹簧伸长量x，建立F-x坐标系，描点 作图，即可得出F和x的关系。
中的哪一个( C )
探究弹簧弹力和形变量的关系
小结
弹力和形变量的关系
胡克定律
创新微课
F＝kx
F = kl -kl0
劲度系数k大小由弹 簧本身决定
同学，下节再见
弹簧弹力和形变量
弹簧弹力和形变量
弹簧的弹力与形变量之间存在直接的关系。
形变量是弹簧由于外力作用而产生的长度变化，一般以拉伸或压缩的形式出现。
当弹簧形变量时，弹力的大小会发生变化。
一般来说，弹簧的弹力会随着形变量的增加而增加。
这是因为弹簧的弹力是由其内部的分子之间的相互作用力产生的，当弹簧形变时，分子之间的距离发生变化，导致分子间的相互作用力发生变化，从而产生弹力。
在弹性限度内，弹簧的弹力与形变量成正比。
这个关系可以用公式 F=kx 来表示，其中 F 是弹簧的弹力，k 是弹簧的劲度系数，x 是弹簧的形变量。
劲度系数 k 是一个常数，它描述了一个变形单位所产生的力的大小。
这意味着，如果形变量是1单位，弹簧产生的弹力就是劲度系数k乘以1单位。
需要注意的是，超过弹性限度后，弹簧的弹力与形变量的关系不再成立。
这是因为在弹性限度之外，弹簧的材料性质和结构会发生变化，导致弹力与形变量之间的关系不再呈线性关系。
3.1.3 实验：探究弹簧弹力与形变量的关系
3.1.3 实验：探究弹簧弹力与形变量的关系
一、实验目的
1、探究弹簧弹力与形变量的关系． 2、学会利用列表法、图像法、函数法处理实验数据．
3、学会根据F－x、F－l 图像求出弹簧的劲度系数．
二、实验原理
1、如图所示，在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长， 平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等． 2、弹簧的长度可用刻度尺直接测出，伸长量可以由 伸长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算．这样就 可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系
八、实验的创新与改进
胡克定律
1、公式适用于弹簧(或橡皮条)发生“弹性形变"且在弹性限度内的情形。
2、公式中x 是弹簧的形变量，即弹簧的伸长 量或压缩量，注意不是弹簧的长度。 弹簧 伸长量或压缩量相同时，弹力大小相等，但方向不同。
3、弹簧的劲度系数h 由弹簧本身的材料、长度、粗细、匝数等因素决定。
(2)由此图线可得出该弹簧的原长L0＝________cm，劲度系数k＝________N/m. (3)该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较，优点在于： ________________；缺点在于：____________________________________.
【例4】 图中 a、b、c 为三物块，M、N 为两个轻质弹簧，R 为跨过光滑定滑轮
的细绳，它们连接如图并处于平衡状态，则有可能（ A ）
A．N 处于拉伸状态而 M 处于压缩状态 B．N 处于压缩状态而 M 处于拉伸状态 C．N 处于不伸不缩状态而 M 处于拉伸状态 D．N、M 均处于不伸不缩状态
【例5】（多选）如图所示，A、B 两物体的重力分别是 GA=5 N，GB=6 N。A 用细线悬挂在顶板上，B 放在水平面上，A、B 间轻弹簧的弹力 F=2 N，则细线中
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要点总结
一、弹力的产生 发生形变的物体在恢复原来形状时对和它接触的 物体施加的作用（施力物体发生弹性形变） 条件：接触 弹性形变 二、弹力的方向 与形变方向相反，与恢复形变的方向相同，支持力 垂直支持面指向被支持的物体、压力垂直支持面指 向被压的物体、绳子拉力沿着绳子指向绳子收缩的方向
面面接触：垂直于支持面 点面接触：垂直于支持面，指向被支持的物体 点点接触：垂直于接触点处的切面
B
(2011· 安徽理综· 21Ⅰ)为了测量某一弹簧的劲度 系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由 端挂上不同质量的砝码．实验测出了砝码质量m与 弹簧长度l的相应数据，其对应点已 在图3上标 出．(g＝9.8 m/s2) (1)作出m－l的关系图线； (2)弹簧的劲度系数为__________ N/m. 3
预习自测答案 1、D 2、B
合作探究
探究点提示：
1、弹力有无的判断，2、弹力方向的确定 合作探究要求： 1、先A1—C1、A2—-C2、B1---B2讨论，再小组讨论 2、组长宏观调控，负责做好讨论结果的反馈，整理 答案、思路、方法和规律， 3、各同学都做好展示、点评的准备
【展示及点评安排】
展示内容 探究1问题1 展示地点 前黑板左 展示小组
(4)
F F1 F2
F2
F1
F
(5)
(6)
(7)
(8)
F1
F2 F2
F1
F1 F2
(9)
(10)
(11)
2．台球以速度v0与球桌边框成θ角撞击O点，反弹 后速度为v1，方向与球桌边框夹角仍为θ，如图6所示 ．OB垂直于桌边，则下列关于桌边对小球的弹力方向 的判断中正确的是( ) A．可能沿OA方向 B．一定沿OB方向 C．可能沿OC方向 D．可能沿OD方向
0.248～0.262
3)胡克定律的适用范围：弹性限度内.
3. 关于一根弹簧发生形变，它所产生的弹力大小的
说法正确的是（ D） A. 与弹簧的总长度成正比 B. 在弹性限度内，与弹簧的总长度成正比 C. 与弹簧的形变量大小成正比 D. 在弹性限度以内，与弹簧的形变量大小成正比
实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系
• 1．实验目的：探究弹力与弹簧伸长的定量 关系，学会利用列表法、图象法、函数法 处理实验数据
1（单选）关于弹力下列说法错误的是( ) A.静止在水平面上的物体所受的重力就 是它对水平面的压力 B.压力、支持力、绳中的张力都属于弹力 C.弹力的大小与物体的形变程度有关,在 弹性限度内形变程度越大,弹力越大 D.弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同
F
F1
F F2
F1
F2
(1)
(2)
(3)
• 3．实验器材：弹簧、毫米刻度尺、铁架台、 钩码若干、坐标纸
4．实验步骤 (1)将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺 测出弹簧自然伸长状态时的长度L0，即原长． (2)如下图所示，将已知质量的钩码挂在弹簧的下端，在平 衡时测量弹簧的总长是L，并计算钩码的重力，填写在记 录表格里. (3)改变所挂钩码的质量，重复前面的实验过程多次． (4)以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标，以弹簧的 伸长量x为横坐标，用描点法作图．连接各点，得出弹力 F随弹簧伸长量x变化的图线． (5)以弹簧的伸长量x为自变量，写出曲线所代表的函数．首 先尝试写成一次函数，如果不行则考虑二次函数． (6)得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系，解释函数表达 式中常数的物理意义．
第三章 3.1 弹力与形变
【学习目标】
1、知道什么是弹力以及弹力产生的条件。 2、学会判断弹力有无的方法 3、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，能 画出方向。 4、掌握利用胡克定律计算弹簧弹力。 5、知道什么是力的示意图和力的图示、
预习案
一、 1、形状 体积 2、恢复原状 3、形变 恢复原来形状 4最大 二、 1、压力、支持力、拉力 2相互接触 发生形变（一般指弹性形变） 3、垂直 垂直 收缩 三、 1 N/m
F
F=3N
三、弹力的大小：与形变有关，形变越大弹力越大
4.胡克定律 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。
即
F=kx
(1)劲度系数k的物理意义：k数值上等于弹簧发生单位长度形 变时产生的弹力的大小.
(2)决定劲度系数k的因素：由弹簧的材料、粗细、长度、单 位长度内弹簧的匝数等决定，与弹力的大小无关.
1．某同学在做探究弹力和弹簧伸长量的关系的实验中，设计了如图11 所示的实验装置．他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将钩码逐 个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在下面 的表中．(弹簧始终在弹性限度内) (1)根据实验数据在图12的坐标纸上已描出了前四次测量的弹簧所受 弹力大小F跟弹簧总长x之间的函数关系点，请把第5、6次测量的数 据对应的点描出来，并作出F－x图线． (2)图线跟x坐标轴交点的物理意义是_____． (3)该弹簧的劲度系数k＝______.(保留两位有效数字)
1 F/N L/cm x/cm 2 3 4 5 6 7 8
注意事项： 1．所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超 出它的弹性限度．要注意观察，适可而止． 2．每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使坐 标上描的点尽可能稀，这样作出的图线更精确． 3．测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于 平衡状态时测量，以免增大误差． 4．描点画线时，所描的点不一定都落在一条曲线 上，但应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两 侧． 5．记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关 系及单位．
• 2．实验原理：弹簧受力会发生形变，形变的大小 与受到的外力有关．沿着弹簧的方向拉弹簧，当 形变稳定时，弹簧产生的弹力与使它发生形变的 拉力在数值上是相等的．用悬挂法测量弹簧的弹 力，运用的正是弹簧的弹力与挂在弹簧下面的钩 码的重力大小相等．弹簧的长度可用刻度尺直接 测出，伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来 的长度进行计算，这样就可以研究弹簧的弹力和 弹簧伸长量之间的定量关系了．
·
测量次序
1
2
3
4
5
6
·
弹簧弹力大小F/N
0
6
0.49
7.16
0.98
8.34
1.47
9.48
1.96
10.85
2.45
11.75
弹簧总长x/cm
2. 一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长量 的关系”的实验中，使用两条不同的轻质 弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的关系图 象如图8所示．下列表述正确的是 A．a的原长比b的长 B．a的劲度系数比b的大 C．a的劲度系数比b的小 D．测得的弹力与弹簧的长度成正比
点评小组
探究2问题1问题2
探究3 探究4 探究5
前黑板中
前黑板右 后黑板中 后黑板左
4C2
6B1 9A1 11B2
3A1 2B1
7A1
10A1
探究1：认识形变： 问题1：观察显示微小形变的两个实验（教材第:50页图3-1-2 、 教材第51页图3-1-3）该实验在设计思想中运用了什么方法？
放大法显示微小形变