彈簧測(ce)力計的原理及(jí)使用

彈簧測力計的(de)原理及使用
一(yi)、彈簧測力計的(de)構造
彈簧測力(lì)計主要由彈簧(huáng)、秤鈎、指針和刻(kè)度盤組成.(見圖(tu)1)
二、彈簧測力計(jì)的原理
拉彈簧(huang)用的力越大，彈(dàn)簧伸長得越長(zhang).這與力的作用(yòng)🚶效果（一是改變(biàn)物體的形狀；二(èr)是改變物體的(de)運⛹🏻‍♀️動狀态）中的(de)第一點是符🍓合(he)的，即使用在物(wù)體上的外力越(yuè)大，物體的形變(biàn)就越大.
例1某同(tong)學研究彈簧的(de)伸長與拉力的(de)關系，實驗數據(ju)如下表：
分析以(yi)上記錄的數據(ju)後，能得出的結(jie)論
是：.
解析從數(shu)據中可以看出(chū)拉力大小由0．49N增(zēng)大到0．98N，變成2倍🍓，彈(dan)簧的📐伸長也由(yóu)2cm增大到4cm，變成2倍(bèi)；同樣由0．49N到1．47N，增大(dà)到3倍㊙️，伸長也由(yóu)2cm到6cm，增🚩大到3倍；依(yī)此類推，可以得(dé)出，拉力增大到(dao)幾倍，彈簧的伸(shen)長就增大到幾(ji)倍，即彈簧伸長(zhǎng)的長度與它受(shou)👄到的拉力成正(zhèng)比.
這裡的伸長(zhang)是指現長度與(yǔ)原長(不用任何(he)力時的長🈲度)的(de)差，切不可與彈(dan)簧長度混為一(yī)談.
三、彈簧測力(li)計使用前的注(zhù)意點
1.觀察量程(chéng)，即測量範圍，如(ru)圖1所示彈簧測(ce)力計的量程為(wei)5N，使用🌈前要估測(cè)所測力的大小(xiǎo)，被測的力不能(néng)超過💁彈簧測力(li)計的量程，否則(ze)會損壞彈簧測(cè)力計.
2．觀察彈簧(huáng)測力計的分度(dù)值，即最小兩個(ge)刻度間所表示(shì)的數🔱值，了解分(fen)度值的大小，有(yǒu)利于正确讀數(shu).如圖1，彈簧測力(li)計的分度值為(wei)0．2N.
3．觀察指針是否(fou)指在零刻度線(xian)，若不在，應調零(líng)，否則測量結果(guo)🌈不準确.如圖2(d)，不(bú)用任何力時指(zhǐ)針在零刻度值(zhi)下方，測量後讀(du)數時就将指針(zhen)上方的一段值(zhí)⛹🏻‍♀️讀進去了，導緻(zhì)測量結果偏大(dà).
4．使用彈簧測力(lì)計之前，應輕輕(qīng)來回拉動挂鈎(gou)幾次，目的是看(kàn)彈簧是否跟外(wai)殼相碰、摩擦，是(shì)否有不靈活的(de)現象.
四、彈簧測(ce)力計使用過程(cheng)中的注意點
1.無(wu)論彈簧測力計(ji)是豎放、橫放、斜(xié)放，彈簧的軸線(xian)與所測力的方(fang)向都要一緻，彈(dan)簧、秤鈎不能和(hé)外殼産生摩擦(ca)，否則結果就會(huì)不準确.
2.觀察時(shí)視線要與刻度(dù)盤垂直.
3.讀數時(shí)，指針往往不一(yī)定正好指在某(mǒu)一刻度線上🔴，粗(cū)略測量⛱️時🈲，靠近(jìn)哪條線，就讀那(na)條線的數值，初(chū)中物理🈲測量長(zhǎng)度需記錄到分(fèn)度值的下一位(wèi)，即必須♍估測一(yi)位，其他🔱如質量(liàng)、時間、溫😍度、力、電(dian)壓、電流等估測(cè)不作要🚶‍♀️求.
例2如(ru)圖2所示，關于彈(dàn)簧測力計的使(shǐ)用，圖中正确的(de)是（）.
解析B圖手拉(la)挂鈎時向上拉(la)，由于彈簧測力(li)計自身的重力(lì)，未❄️拉之前彈簧(huáng)先伸了一點而(er)使測量結果偏(piān)大；C圖力的方向(xiang)沒有與彈簧軸(zhóu)線方向一緻；D圖(tu)測力前沒有先(xiān)調零.
所以A正确(què).
例3一位同學在(zài)自制彈簧測力(lì)計前，取某一規(gui)格的彈簧來做(zuo)實驗，記錄數據(ju)如下：
（1）分析這些(xiē)數據可以得出(chu)什麼結論?
（2）用這(zhè)種規格的彈簧(huáng)做彈簧測力計(jì)，它的測量範圍(wéi)👨‍❤️‍👨是多大?
（3）用這種(zhǒng)規格的彈簧做(zuo)成的彈簧測力(li)計，在原長100mm處定(dìng)為零刻度，以後(hòu)每伸長5mm劃一刻(ke)度，标記為1、2、3……，且将(jiāng)相鄰的兩個刻(kè)度間均勻分成(chéng)5小格，則該彈簧(huang)測力計的分度(du)值為多🌈少?
解析(xi)100mm是拉力為零時(shi)的原長，每增加(jia)1N，彈簧伸長量增(zeng)加5mm，在5N以後，沒有(you)這個規律，所以(yǐ)本題解法如下(xia)：
（1）分析這些數據(ju)得出的結論是(shì)：在一定範圍内(nèi)，彈簧的伸長跟(gēn)⛱️所受拉力成正(zhèng)比（一定要強調(diào)“在一定範圍内(nei)”）；
（2）測量範圍是0～5N；
（3）每(měi)伸長5mm劃一刻度(du)，即每增加1N劃一(yi)刻度，又在相鄰(lín)兩個刻😄度🔴間均(jun1)勻分成5小格，每(měi)小格是0．2N，所以分(fèn)度值是♈0．2N.
這是一(yī)道對能力要求(qiu)較高的實驗題(tí)，考查了彈簧測(cè)力計的制作原(yuán)理及怎樣使用(yong)彈簧測力計的(de)有關知識.
例4如(ru)圖1所示的彈簧(huáng)測力計，用十分(fèn)簡潔的文字為(wéi)它寫一份⛱️使用(yong)說明書.
解析這(zhè)是一條小綜合(he)的簡答題，考查(chá)識圖能力及♉正(zhèng)确㊙️使用🆚彈💋簧測(cè)力計的知識，并(bing)且學會用物理(li)術語十分簡潔(jie)地寫一份儀器(qi)使用說明書.首(shou)先要能夠根據(ju)圖示知道這隻(zhī)彈簧測力計的(de)測量範圍、分度(du)值，其次要知道(dao)彈簧測力計❤️的(de)作用，這是一道(dao)開🔞放性題目.
參(can)考答案如下：
使(shǐ)用彈簧測力計(jì)，最大測量值不(bú)能超過5N；
使用前(qian)要将指針調在(zai)零刻度線上，即(ji)調零；
彈簧測力(li)計使用前首先(xian)要輕輕來回拉(lā)動幾下；
測量力(li)時，要使彈簧測(cè)力計内彈簧伸(shen)長方向跟所測(cè)🔴力㊙️的🌈方向在一(yi)條直線上.
例5小(xiao)明同學做實驗(yàn)時，在豎直懸挂(guà)的彈簧下加鈎(gōu)碼探究彈簧的(de)伸長量與彈簧(huang)所受拉力的關(guān)系，下表是小強(qiang)同學的實驗數(shu)據(在一定範圍(wei)内).
(1)請你幫小明(míng)完成上表的空(kong)白處；
(2)在坐标圖(tú)3中畫出彈簧的(de)伸長量與彈簧(huang)受到拉力大小(xiǎo)的關系圖；
(3)請你(ni)說明彈簧測力(lì)計上相鄰兩刻(ke)度線間的距離(lí)為什麼總是相(xiang)等的？
解析第(1)小(xiǎo)題中，要求我們(men)填出伸長量，而(er)伸長量是現在(zai)的長🈲度與原長(zhang)之差，由表中可(ke)知當彈簧受到(dao)的拉力為🐉零時(shí)，得到原長⛹🏻‍♀️為6．0cm，這(zhe)樣由左向右的(de)四空中分别是(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，根據(ju)實驗數據表先(xian)描點然後用平(ping)滑曲線将這些(xiē)點連接起來，作(zuo)圖如圖4.
第(3)小題(tí)中，因每相鄰兩(liǎng)刻度線所代表(biǎo)的力的大小是(shi)一樣的，而彈簧(huang)伸長的長度與(yǔ)它受到的拉力(li)成正比，所以每(měi)相鄰兩🐕刻度間(jian)的間距一定是(shì)相等的.