彈簧測力(lì)計的原理及(jí)使用
一、彈簧(huang)測力計的構(gòu)造
彈簧測力(lì)計主要由彈(dàn)簧、秤鈎、指針(zhen)和刻度盤組(zu)成.(見圖1)
二、彈(dan)簧測力計的(de)原理
拉彈簧(huáng)用的力越大(da)，彈簧伸長得(dé)越長.這與力(lì)的作用效果(guǒ)🔴（一是改變物(wù)體的形狀；二(èr)是改變物體(tǐ)的運動狀态(tai)）中的第一點(dian)是符合的，即(jí)使用在物體(ti)上的外力越(yuè)大，物體的形(xing)變🧑🏾🤝🧑🏼就越大.
例(lì)1某同學研究(jiu)彈簧的伸長(zhang)與拉力的關(guan)系，實驗數✌️據(ju)如下表：
分析(xi)以上記錄的(de)數據後，能得(de)出的結論
是(shi)：.
解析從數據(jù)中可以看出(chu)拉力大小由(yóu)0．49N增大到0．98N，變成(cheng)💁2倍，彈簧的伸(shen)長也由2cm增大(da)到4cm，變成2倍；同(tóng)樣由0．49N到1．47N，增大(dà)到3倍，伸長也(ye)由2cm到6cm，增大到(dào)3倍；依此類推(tui)，可以得出，拉(lā)力增大到幾(jǐ)倍💜，彈簧的伸(shēn)長就👣增大到(dào)幾倍，即彈簧(huang)伸長的長度(dù)與它受到的(de)拉力成正比(bi).
這裡的伸長(zhǎng)是指現長度(du)與原長(不用(yong)任何力時的(de)💜長⭕度🛀🏻)的差，切(qiē)不可與彈簧(huang)長度混為一(yi)談.
三、彈簧測(ce)力計使用前(qián)的注意點
1.觀(guān)察量程，即測(cè)量範圍，如圖(tú)1所示彈簧測(ce)力計的量程(chéng)為5N，使㊙️用前要(yao)估測所測力(li)的大小，被測(ce)的力不能超(chao)過彈簧💛測力(li)計的量程，否(fǒu)則會損壞彈(dàn)簧測力計.
2．觀(guan)察彈簧測力(li)計的分度值(zhi)，即最小兩個(gè)刻度間所表(biao)示的數🌈值，了(le)解分度值的(de)大小，有利于(yu)正确讀數.如(ru)圖1，彈簧測力(li)💜計的分度值(zhi)為0．2N.
3．觀察指針(zhēn)是否指在零(líng)刻度線，若不(bu)在，應調零，否(fǒu)則測量結果(guo)不準确.如圖(tu)2(d)，不用任何力(li)時指針在零(ling)刻度值下方(fang)，測量🔱後讀數(shù)時就将指針(zhēn)上方的一段(duàn)值💯讀進去了(le)，導緻測量結(jié)果偏大.
4．使用(yong)彈簧測力計(jì)之前，應輕輕(qīng)來回拉動挂(guà)鈎幾次，目的(de)㊙️是看彈簧是(shi)否跟外殼相(xiàng)碰、摩擦，是否(fǒu)有不靈活的(de)現象.
四、彈簧(huáng)測力計使用(yong)過程中的注(zhù)意點
1.無論彈(dàn)簧測力計是(shi)豎放、橫放、斜(xié)放，彈簧的軸(zhóu)線與所測力(li)✏️的方向都要(yào)一緻，彈簧、秤(chèng)鈎不能和外(wai)殼産生摩🤞擦(cā)，否則結果就(jiu)🐕會不♍準确.
2.觀(guān)察時視線要(yào)與刻度盤垂(chuí)直.
3.讀數時，指(zhi)針往往不一(yi)定正好指在(zai)某一刻度線(xian)上🌈，粗❌略測量(liàng)時，靠近哪條(tiao)線，就讀那條(tiáo)線的數值，初(chu)中物理👨❤️👨測量(liàng)長度需記錄(lu)到分度值的(de)下一位，即必(bi)須估測一位(wei)，其他🙇♀️如質量(liang)、時間、溫度、力(lì)、電壓、電流等(děng)估測不作要(yao)求.
例2如圖2所(suǒ)示，關于彈簧(huáng)測力計的使(shi)用，圖中正确(que)的是（）.
解析B圖(tu)手拉挂鈎時(shi)向上拉，由于(yú)彈簧測力計(ji)自身的重力(li)🐕，未拉之前彈(dan)簧先伸了一(yi)點而使測量(liang)結果偏大；C圖(tu)力的方向沒(mei)有與彈簧軸(zhóu)線方向一緻(zhì)；D圖測力前沒(mei)有先調🐇零.
所(suǒ)以A正确.
例3一(yī)位同學在自(zi)制彈簧測力(lì)計前，取某一(yī)規格的📧彈簧(huang)來做實驗，記(ji)錄數據如下(xià)：
（1）分析這些數(shu)據可以得出(chu)什麼結論?
（2）用(yong)這種規格的(de)彈簧做彈簧(huáng)測力計，它的(de)測量範圍🔞是(shì)🥰多大?
（3）用這種(zhong)規格的彈簧(huang)做成的彈簧(huáng)測力計，在原(yuán)長100mm處定為零(ling)刻度，以後每(měi)伸長5mm劃一刻(ke)度，标記為1、2、3……，且(qiě)将相🚶鄰的兩(liǎng)個😘刻度間均(jun)勻分🆚成5小格(ge)，則該彈簧測(ce)力計的分度(dù)值為多少?
解(jiě)析100mm是拉力為(wei)零時的原長(zhang)，每增加1N，彈簧(huang)伸長量增加(jia)📞5mm，在5N以😍後，沒有(you)這個規律，所(suo)以本題解法(fǎ)如下：
（1）分析這(zhe)些數據得出(chu)的結論是：在(zai)一定範圍内(nei)，彈簧的伸長(zhang)跟所受拉力(li)成正比（一定(dìng)要強調“在一(yī)定範圍内”）；
（2）測(cè)量範圍是0～5N；
（3）每(měi)伸長5mm劃一刻(ke)度，即每增加(jia)1N劃一刻度，又(you)在相鄰兩個(ge)刻度間均勻(yun)分成5小格，每(mei)小格是0．2N，所以(yǐ)分度值是0．2N.
這(zhe)是一道對能(néng)力要求較高(gao)的實驗題，考(kǎo)查了彈簧測(cè)力計的制作(zuò)原理及怎樣(yang)使用彈簧測(ce)力計的有關(guan)知👈識.
例4如圖(tu)1所示的彈簧(huang)測力計，用十(shí)分簡潔的文(wen)字為它寫⭕一(yi)份使用說明(ming)書.
解析這是(shi)一條小綜合(hé)的簡答題，考(kǎo)查識圖能力(lì)及正确使用(yòng)彈簧測力計(jì)的知識，并且(qiě)學會用物理(li)術☁️語十分簡(jian)潔地寫一份(fen)儀器使用說(shuo)明書.首先要(yao)能夠根據圖(tu)示知道這隻(zhi)彈簧測力計(jì)的測量範圍(wéi)、分🔞度值，其次(ci)要知道彈簧(huáng)測力計的作(zuo)用，這🌈是一道(dao)開❌放性題目(mu).
參考答案如(rú)下：
使用彈簧(huáng)測力計，最大(dà)測量值不能(neng)超過5N；
使用前(qián)要将指針調(diào)在零刻度線(xiàn)上，即調零；
彈(dan)簧測力計使(shi)用前首先要(yao)輕輕來回拉(la)動幾下；
測量(liang)力時，要使彈(dàn)簧測力計内(nei)彈簧伸長方(fāng)向跟所測力(lì)🏃🏻♂️的方向在一(yī)條直線上.
例(li)5小明同學做(zuò)實驗時，在豎(shù)直懸挂的彈(dàn)簧下加鈎碼(mǎ)💃🏻探究彈簧的(de)伸長量與彈(dàn)簧所受拉力(li)的關系，下表(biǎo)是小強同學(xué)🔴的實驗數據(ju)(在一定範圍(wei)内).
(1)請你幫小(xiǎo)明完成上表(biǎo)的空白處；
(2)在(zài)坐标圖3中畫(hua)出彈簧的伸(shen)長量與彈簧(huang)受到拉力😍大(dà)小的✔️關系圖(tu)；
(3)請你說明彈(dan)簧測力計上(shang)相鄰兩刻度(dù)線間的距離(li)為什㊙️麼總📱是(shi)相等的？
解析(xī)第(1)小題中，要(yao)求我們填出(chū)伸長量，而伸(shen)長量是現在(zài)的👈長度與原(yuán)長之差，由表(biao)中可知當彈(dan)簧受到✍️的拉(la)力為零時，得(de)到原長為6．0cm，這(zhe)樣由左向右(yòu)的四空中分(fèn)别是8．4cm-6．0cm=2．4cm、9．6cm-6．０cm=3．6cm、10．8cm-6．０cm=4．8cm、12．０cm-6．０cm=6．０cm.
第(2)小題(ti)中，根據實驗(yan)數據表先描(miáo)點然後用平(ping)滑曲線将這(zhe)些點連接起(qi)來，作圖如圖(tú)4.
第(3)小題中，因(yīn)每相鄰兩刻(ke)度線所代表(biao)的力的大小(xiǎo)是一樣🔞的，而(er)⭐彈簧伸長的(de)長度與它受(shou)到的拉力成(chéng)正比，所以每(mei)相♉鄰兩😍刻度(du)間的間距一(yī)定是相等的(de).
•
•