彈簧測(cè)力計的原(yuan)理及使用(yòng)

彈簧(huáng)測力計的(de)原理及使(shi)用
　　一、彈簧(huang)測力計的(de)構造
　　彈簧(huáng)測力計主(zhu)要由彈簧(huang)、秤鈎、指針(zhēn)和刻度盤(pan)組成.(見圖(tu)🤟1)
　　二、彈簧測(ce)力計的原(yuan)理
　　拉彈簧(huang)用的力越(yue)大，彈簧伸(shen)長得越長(zhǎng).這與力的(de)作用效💚果(guǒ)（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(tong)學研究彈(dàn)簧的伸長(zhang)與拉力的(de)關系，實驗(yan)數據如下(xià)表：
　　分析以(yǐ)上記錄的(de)數據後，能(neng)得出的結(jié)論
　　是：.
　　解析(xī)從數據中(zhōng)可以看出(chu)拉力大小(xiao)由0．49N增大到(dào)0．98N，變成2倍，彈(dàn)簧的伸❗長(zhǎng)也由2cm增大(dà)到4cm，變成2倍(bèi)；同樣由0．49N到(dào)1．47N，增大到3倍(bèi)，伸長也由(you)💰2cm到6cm，增大到(dào)🧡3倍；依此類(lèi)推，可以得(de)出，拉👄力增(zēng)大到幾倍(bèi)😘，彈簧的伸(shen)長就增大(da)到幾倍，即(jí)彈簧伸長(zhǎng)的長🐪度與(yǔ)它受🥵到的(de)拉力成正(zhèng)比.
　　這裡的(de)伸長是指(zhi)現長度與(yǔ)原長(不用(yòng)任何力時(shi)的長度)的(de)差，切不可(kě)與彈簧長(zhǎng)度混為一(yī)談.
　　三、彈簧(huang)測力計使(shǐ)用前的注(zhù)意點
　　1.觀察(chá)量程，即測(ce)量範圍，如(rú)圖1所示彈(dàn)簧測力計(ji)的量程🏃‍♂️為(wéi)🔅5N，使📐用前要(yào)估測所測(cè)力的大小(xiǎo)，被測的力(li)不能超過(guo)彈簧測力(lì)計的量程(cheng)，否則會損(sǔn)壞彈簧測(cè)力計.
　　2．觀察(cha)彈簧測力(lì)計的分度(du)值，即最小(xiǎo)兩個刻度(du)間所表示(shì)👣的數值，了(le)解分度值(zhi)的大小，有(yǒu)利于正确(que)讀數.如圖(tu)1，彈簧測力(lì)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(li)時指針在(zai)零刻度值(zhi)下方，測量(liàng)後讀數時(shí)☁️就将指針(zhēn)上方的一(yi)段值讀進(jin)去了，導緻(zhì)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(huí)拉動挂鈎(gōu)幾次，目的(de)是🔞看🈲彈簧(huang)是否跟外(wài)殼相碰、摩(mo)擦，是否有(you)不靈活的(de)現象.
　　四、彈(dan)簧測力計(ji)使用過程(cheng)中的注意(yi)點
　　1.無論彈(dan)簧測力計(ji)是豎放、橫(heng)放、斜放，彈(dan)簧的軸線(xiàn)與所測力(lì)的方向都(dōu)要一緻，彈(dàn)簧、秤鈎不(bú)能和外殼(ke)産🏒生摩擦(ca)，否則結果(guǒ)就會不🌈準(zhǔn)确.
　　2.觀察時(shí)視線要與(yu)刻度盤垂(chuí)直.
　　3.讀數時(shi)，指針往往(wǎng)不一定正(zhèng)好指在某(mǒu)一刻度線(xiàn)上，粗略測(cè)量時，靠近(jin)哪條線，就(jiu)讀那條線(xiàn)的數值，初(chū)中物理🔆測(ce)量長度需(xū)記錄到分(fen)度值的下(xià)一位，即必(bi)須估測一(yī)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(rú)圖2所示，關(guan)于彈簧測(ce)力計的使(shi)用，圖中正(zhèng)确的🔴是（）.
　　解(jie)析B圖手拉(lā)挂鈎時向(xiàng)上拉，由于(yu)彈簧測力(lì)計自身的(de)重🈲力，未拉(lā)🎯之前彈簧(huáng)先伸了一(yī)點而使測(ce)量結果📧偏(piān)大；C圖力🛀🏻的(de)方向沒有(you)與彈簧軸(zhóu)線方向一(yī)緻；D圖測♊力(li)前沒有先(xian)調零.
　　所以(yi)A正确.
　　例3一(yi)位同學在(zài)自制彈簧(huang)測力計前(qian)，取某一規(gui)格的彈簧(huang)來做❗實驗(yàn)，記錄數據(ju)如下：
　　（1）分析(xī)這些數據(ju)可以得出(chu)什麼結論(lun)?
　　（2）用這種規(gui)格的彈簧(huáng)做彈簧測(cè)力計，它的(de)測量範圍(wéi)是多💯大?
　　（3）用(yòng)這種規格(gé)的彈簧做(zuo)成的彈簧(huáng)測力計，在(zai)原長100mm處🔱定(dìng)☀️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(lín)的兩個刻(ke)度間均勻(yún)分🈲成5小格(ge)，則該彈簧(huáng)測力計的(de)分度值為(wei)多少?
　　解析(xi)100mm是拉力為(wei)零時的原(yuán)長，每增加(jiā)1N，彈簧伸長(zhǎng)量增加🌍5mm，在(zài)5N以後，沒有(yǒu)這個規律(lǜ)，所以本題(tí)解法如下(xià)：
　　（1）分析這些(xiē)數據得出(chū)的結論是(shì)：在一定範(fàn)圍内，彈簧(huáng)的伸🆚長✔️跟(gen)所受拉力(lì)成正比（一(yī)定要強調(diào)“在一定範(fan)⭐圍内”）；
　　（2）測量(liang)範圍是0～5N；
　　（3）每(měi)伸長5mm劃一(yi)刻度，即每(mei)增加1N劃一(yi)刻度，又在(zài)相鄰兩個(ge)刻度間均(jun)勻分成5小(xiao)格，每小格(ge)是0．2N，所以分(fèn)度值是0．2N.
　　這(zhe)是一道對(duì)能力要求(qiú)較高的實(shí)驗題，考查(chá)了彈簧測(ce)力計的制(zhi)作原理及(ji)怎樣使用(yòng)彈簧測力(lì)計的有關(guān)知識.
　　例4如(ru)圖1所示的(de)彈簧測力(lì)計，用十分(fèn)簡潔的文(wen)字為它寫(xiě)一份使用(yong)說明書.
　　解(jie)析這是一(yī)條小綜合(he)的簡答題(ti)，考查識圖(tú)能力及正(zheng)确使用彈(dàn)簧測力計(ji)的知識，并(bìng)且學會用(yòng)物理術語(yu)十🙇🏻分簡潔(jie)地寫一份(fèn)儀器使用(yòng)說明書.首(shǒu)先要能夠(gòu)根據圖示(shì)知🍉道這隻(zhī)彈簧測力(lì)計的測量(liang)範圍、分🔞度(du)值，其次要(yào)知道彈簧(huáng)測力計的(de)作用，這是(shi)一道開放(fang)性題目.
　　參(can)考答案如(ru)下：
　　使用彈(dan)簧測力計(jì)，最大測量(liàng)值不能超(chāo)過5N；
　　使用前(qian)要将指針(zhēn)調在零刻(kè)度線上，即(jí)調零；
　　彈簧(huang)測力計使(shǐ)用前首先(xiān)要輕輕來(lai)回拉動幾(ji)下；
　　測量力(lì)時，要使彈(dàn)簧測力計(ji)内彈簧伸(shēn)長方向跟(gēn)所測力的(de)方✌️向在一(yi)條直線上(shang).
　　例5小明同(tong)學做實驗(yan)時，在豎直(zhí)懸挂的彈(dan)簧下加鈎(gou)碼探究💛彈(dan)簧的伸長(zhǎng)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(bāng)小明完成(cheng)上表的空(kong)白處；
　　(2)在坐(zuo)标圖3中畫(huà)出彈簧的(de)伸長量與(yǔ)彈簧受到(dào)拉力大小(xiǎo)🌈的關系圖(tú)；
　　(3)請你說明(ming)彈簧測力(lì)計上相鄰(lín)兩刻度線(xiàn)間的距離(li)為什麼💞總(zong)🈚是相等的(de)？
　　解析第(1)小(xiǎo)題中，要求(qiu)我們填出(chu)伸長量，而(er)伸長量是(shi)現在的👨‍❤️‍👨長(zhang)度與原長(zhǎng)之差，由表(biao)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(zhè)樣由左向(xiàng)右的四空(kōng)中分别是(shì)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(zhōng)，根據實驗(yàn)數據表先(xiān)描點然後(hòu)用平滑曲(qu)線💃🏻将這👌些(xie)點連接起(qi)來，作圖如(ru)圖4.
　　第(3)小題(tí)中，因每相(xiàng)鄰兩刻度(du)線所代表(biǎo)的力的大(dà)小😄是一👄樣(yàng)🍓的，而彈簧(huang)伸長的長(zhang)度與它受(shòu)到的拉力(li)成💞正比，所(suo)以🏃🏻‍♂️每相鄰(lin)兩刻度間(jiān)的間距一(yī)定是相等(děng)的.