彈簧測(ce)力計的原(yuán)理及使用(yong)

彈簧(huáng)測力計的(de)原理及使(shi)用
一、彈簧(huáng)測力計的(de)構造
彈簧(huang)測力計主(zhǔ)要由彈簧(huang)、秤鈎、指針(zhen)和刻度盤(pán)組成.(見🈲圖(tú)1)
二、彈簧測(cè)力計的原(yuán)理
拉彈簧(huáng)用的力越(yuè)大，彈簧伸(shēn)長得越長(zhǎng).這與力的(de)作用效果(guo)🚩（一是改變(biàn)物體的形(xíng)狀；二是改(gai)變物體的(de)運⁉️動狀态(tài)）中的第一(yi)點是符合(hé)的，即使用(yòng)在物體上(shang)的外力越(yuè)大，物體❄️的(de)形變就越(yue)大.
例1某同(tóng)學研究彈(dàn)簧的伸長(zhǎng)與拉力的(de)關系，實驗(yàn)數據如下(xià)🌈表：
分析以(yi)上記錄的(de)數據後，能(neng)得出的結(jié)論
是：.
解析(xī)從數據中(zhong)可以看出(chu)拉力大小(xiao)由0．49N增大到(dao)0．98N，變成2倍，彈(dan)簧的伸長(zhǎng)也由2cm增大(da)到4cm，變成2倍(bèi)；同樣由0．49N到(dao)1．47N，增大到3倍(bèi)，伸長㊙️也由(yóu)2cm到6cm，增大到(dào)3倍；依此類(lei)推，可以得(dé)出，拉🔞力增(zeng)大到幾倍(bèi)，彈簧的伸(shen)長就增大(dà)到幾倍，即(jí)彈簧伸長(zhǎng)的長度與(yu)它受到的(de)拉力成正(zheng)比.
這裡的(de)伸長是指(zhi)現長度與(yu)原長(不用(yong)任何力時(shí)的長度🏒)的(de)差，切不可(ke)與彈簧長(zhang)度混為一(yī)談.
三、彈簧(huáng)測力計使(shi)用前的注(zhù)意點
1.觀察(cha)量程，即測(cè)量範圍，如(rú)圖1所示彈(dàn)簧測力計(ji)的量♋程為(wei)5N，使用前要(yào)估測所測(cè)力的大小(xiao)，被測的力(lì)不能超過(guo)🌈彈簧📐測力(li)計的量程(cheng)，否則會損(sun)壞彈簧測(ce)力計.
2．觀察(cha)彈簧測力(li)計的分度(dù)值，即最小(xiao)兩個刻度(dù)間所🌈表示(shì)的數🌈值，了(le)解分度值(zhí)的大小，有(yǒu)利于正确(que)讀數.如圖(tú)1，彈簧測力(li)計的分度(dù)值為0．2N.
3．觀察(chá)指針是否(fǒu)指在零刻(ke)度線，若不(bú)在，應調零(ling)，否則👌測量(liang)結果不準(zhun)确.如圖2(d)，不(bu)用任何力(lì)時指針在(zai)零刻度值(zhi)下方，測量(liàng)後讀數時(shi)就将指針(zhen)上方的一(yī)段值讀進(jìn)去了，導緻(zhi)測量結果(guǒ)偏大.
4．使用(yòng)彈簧測力(li)計之前，應(ying)輕輕來回(hui)拉動挂鈎(gōu)幾次，目的(de)🈲是看彈簧(huang)是否跟外(wài)殼相碰、摩(mó)擦，是否有(yǒu)不靈活的(de)現象.
四、彈(dàn)簧測力計(ji)使用過程(chéng)中的注意(yì)點
1.無論彈(dàn)簧測力計(ji)是豎放、橫(heng)放、斜放，彈(dàn)簧的軸線(xiàn)與所測力(lì)的方向都(dou)要一緻，彈(dàn)簧、秤鈎不(bú)能和外殼(ké)産生摩擦(ca)，否則結果(guo)就🈲會不⛱️準(zhun)确.
2.觀察時(shi)視線要與(yu)刻度盤垂(chui)直.
3.讀數時(shi)，指針往往(wǎng)不一定正(zheng)好指在某(mǒu)一刻度線(xian)上😘，粗略🐉測(cè)量時，靠近(jìn)哪條線，就(jiu)讀那條線(xiàn)的數值，初(chū)中物理測(cè)量長度需(xu)記錄到分(fèn)度值的下(xià)一位，即必(bì)須🏒估測一(yi)位，其他如(rú)質量、時間(jiān)、溫度、力、電(dian)⁉️壓、電流等(deng)估測不作(zuò)要求.
例2如(ru)圖2所示，關(guan)于彈簧測(cè)力計的使(shǐ)用，圖中正(zheng)确的是（）.
解(jie)析B圖手拉(lā)挂鈎時向(xiàng)上拉，由于(yú)彈簧測力(li)計自身的(de)重力，未💛拉(la)之前彈簧(huang)先伸了一(yi)點而使測(ce)量結果偏(piān)大🙇🏻；C圖力的(de)方向沒有(yǒu)與🤞彈簧軸(zhóu)線方向一(yī)緻；D圖測力(li)前沒有先(xiān)調零.
所以(yǐ)A正确.
例3一(yi)位同學在(zài)自制彈簧(huáng)測力計前(qián)，取某一規(guī)格的彈簧(huáng)來做實🌈驗(yan)，記錄數據(jù)如下：
（1）分析(xi)這些數據(ju)可以得出(chū)什麼結論(lùn)?
（2）用這種規(gui)格的彈簧(huang)做彈簧測(ce)力計，它的(de)測量範圍(wei)🔱是多大?
（3）用(yòng)這種規格(gé)的彈簧做(zuò)成的彈簧(huáng)測力計，在(zai)原長100mm處定(ding)為零❗刻度(dù)♈，以後每伸(shen)長5mm劃一刻(kè)度，标記為(wei)1、2、3……，且将相鄰(lin)的兩個刻(kè)度間均勻(yún)分成5小格(gé)，則該彈簧(huang)測力計的(de)分度值為(wéi)多少?
解析(xī)100mm是拉力為(wei)零時的原(yuán)長，每增加(jia)1N，彈簧伸長(zhang)量增加5mm，在(zài)5N以後，沒有(yǒu)這個規律(lü)，所以本題(tí)解法如下(xià)：
（1）分析這些(xie)數據得出(chū)的結論是(shi)：在一定範(fan)圍内，彈簧(huang)☁️的✨伸長跟(gen)所受拉力(lì)成正比（一(yī)定要強調(diào)“在一定範(fàn)圍内”）；
（2）測量(liàng)範圍是0～5N；
（3）每(měi)伸長5mm劃一(yī)刻度，即每(měi)增加1N劃一(yi)刻度，又在(zài)相鄰兩👌個(gè)刻度間均(jun)勻分成5小(xiǎo)格，每小格(gé)是0．2N，所以分(fen)度值是0．2N.
這(zhe)是一道對(duì)能力要求(qiu)較高的實(shi)驗題，考查(chá)了彈簧測(ce)力計的制(zhì)作原理及(jí)怎樣使用(yong)彈簧測力(lì)計的有關(guān)知識.
例4如(rú)圖1所示的(de)彈簧測力(li)計，用十分(fen)簡潔的文(wen)字為它寫(xie)一份使用(yong)說明書.
解(jie)析這是一(yi)條小綜合(he)的簡答題(ti)，考查識圖(tu)能力及正(zhèng)确⛱️使用彈(dan)🈲簧測力計(ji)的知識，并(bing)且學會用(yong)物理術語(yǔ)十分簡潔(jie)地寫一💚份(fèn)儀器使用(yòng)說明書.首(shǒu)先要能🧑🏾‍🤝‍🧑🏼夠(gou)根據圖示(shi)知♊道這隻(zhī)彈簧測力(li)計的測量(liang)範圍、分度(du)值，其次要(yao)知道彈🏃簧(huáng)測力計💜的(de)作用，這是(shì)一道開放(fang)性題目.
參(can)考答案如(rú)下：
使用彈(dàn)簧測力計(ji)，最大測量(liang)值不能超(chāo)過5N；
使用前(qián)要将指針(zhen)調在零刻(kè)度線上，即(jí)調零；
彈簧(huáng)測力計使(shi)用前首先(xiān)要輕輕來(lai)回拉動幾(jǐ)下；
測量力(li)時，要使彈(dàn)簧測力計(ji)内彈簧伸(shen)長方向跟(gen)所測力的(de)方向在一(yī)條直線上(shang).
例5小明同(tong)學做實驗(yàn)時，在豎直(zhí)懸挂的彈(dàn)簧下加鈎(gou)碼探究😘彈(dàn)簧的伸長(zhang)量與彈簧(huang)所受拉力(lì)的關系，下(xià)表是✊小強(qiang)同學的實(shi)驗數據(在(zài)一定範圍(wei)内).
(1)請你幫(bang)小明完成(chéng)上表的空(kong)白處；
(2)在坐(zuò)标圖3中畫(huà)出彈簧的(de)伸長量與(yu)彈簧受到(dao)拉力大小(xiao)的關✊系圖(tú)；
(3)請你說明(míng)彈簧測力(lì)計上相鄰(lín)兩刻度線(xiàn)間的距離(li)為什麼總(zǒng)是相等的(de)？
解析第(1)小(xiao)題中，要求(qiu)我們填出(chū)伸長量，而(er)伸長量是(shì)現在的🈲長(zhǎng)💛度與原長(zhang)之差，由表(biǎo)中可知當(dāng)彈簧受到(dào)的拉力為(wei)零時，得到(dao)原長為6．0cm，這(zhe)樣由左向(xiàng)右的四空(kong)中分别是(shi)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)小題中(zhong)，根據實驗(yan)數據表先(xian)描點然後(hou)用平滑曲(qǔ)線将🈲這些(xiē)點連接起(qǐ)來，作圖如(rú)圖4.
第(3)小題(ti)中，因每相(xiàng)鄰兩刻度(dù)線所代表(biao)的力的大(da)小是一樣(yang)的，而📧彈簧(huang)伸長的長(zhǎng)度與它受(shou)到的拉力(li)成正比，所(suo)以每相鄰(lín)兩刻度間(jian)的間距一(yī)定是相等(deng)的.