彈簧測力計的原(yuán)理及使用

彈簧測力(lì)計的原理及使用(yòng)
　　一、彈簧測力計的(de)構造
　　彈簧測力計(jì)主要由彈簧、秤鈎(gōu)、指針和刻度盤組(zǔ)成.(見圖1)
　　二、彈簧測(cè)力計的原理
　　拉彈(dàn)簧用的力越大，彈(dan)簧伸長得越長.這(zhè)與力的作用效果(guǒ)（一是改變物體的(de)形狀；二是改變物(wu)體的運動狀态）中(zhōng)🈚的第一點🎯是符合(hé)的，即使用在物體(ti)上的🆚外力越‼️大，物(wù)體的形變就越大(da).
　　例1某同學研究彈(dan)簧的伸長與拉力(lì)的關系，實驗數據(jù)如下表：
　　分析以上(shàng)記錄的數據後，能(neng)得出的結論
　　是：.
　　解(jiě)析從數據中可以(yǐ)看出拉力大小由(you)0．49N增大到0．98N，變成2倍，彈(dan)簧的伸長也由2cm增(zeng)大到4cm，變成2倍；同樣(yang)由0．49N到1．47N，增大到3倍，伸(shen)長也由⭐2cm到6cm，增大到(dao)✏️3倍；依此類推，可以(yi)得出，拉☂️力增大到(dào)幾倍，彈簧的伸長(zhang)就增大到幾倍，即(jí)彈簧㊙️伸長的長⭐度(dù)與它受🆚到的拉力(li)成正比.
　　這裡的伸(shēn)長是指現長度與(yǔ)原長(不用任何力(li)時的長度)的🌍差，切(qie)不可與彈簧長度(dù)混為一談.
　　三、彈簧(huang)測力計使用前的(de)注意點
　　1.觀察量程(cheng)，即測量範圍，如圖(tu)1所示彈簧測力計(ji)的量程為5N，使用前(qián)要估測所測力的(de)大小，被測的力不(bú)能超過彈簧測力(lì)計的量程，否則會(hui)損壞彈簧測力計(jì).
　　2．觀察彈簧測力計(ji)的分度值，即最小(xiǎo)兩個刻度間所表(biǎo)🏃🏻‍♂️示的數值，了解分(fen)度值的大小，有利(lì)于正确讀數.如圖(tu)1，彈簧測力計的分(fèn)度值為0．2N.
　　3．觀察指針(zhen)是否指在零刻度(du)線，若不在，應調零(líng)，否則❓測量結果不(bu)準确.如圖2(d)，不用任(ren)何力時指針在零(líng)刻度值下方，測量(liàng)後讀數時就将指(zhi)針上方的一段值(zhi)讀進去了，導緻測(cè)量結果偏大.
　　4．使用(yong)彈簧測力計之前(qián)，應輕輕來回拉動(dong)挂鈎幾次，目的是(shì)看💁彈📧簧是否跟外(wài)殼相碰、摩擦，是否(fǒu)有不靈活的🛀現象(xiàng).
　　四、彈簧測力計使(shi)用過程中的注意(yi)點
　　1.無論彈簧測力(li)計是豎放、橫放、斜(xié)放，彈簧的軸線與(yǔ)所測力的方🏒向都(dou)要一緻，彈簧、秤鈎(gou)不能和外殼産生(shēng)摩😄擦，否則結果就(jiu)會不準确.
　　2.觀察時(shi)視線要與刻度盤(pán)垂直.
　　3.讀數時，指針(zhēn)往往不一定正好(hao)指在某一刻度線(xian)上，粗略測量時，靠(kao)近哪條線，就讀那(nà)條線的數值，初中(zhōng)物理測量長度需(xu)記錄到分度值的(de)下一位，即必須🥵估(gū)測一位，其他👄如質(zhì)量、時間、溫度、力、電(diàn)壓、電流等估測不(bú)作要求.
　　例2如圖2所(suo)示，關于彈簧測力(lì)計的使用，圖中正(zheng)确的❤️是（）.
　　解析B圖手(shou)拉挂鈎時向上拉(la)，由于彈簧測力計(jì)自身的重力👈，未拉(lā)之前彈簧先伸了(le)一點而使測量結(jié)果偏大✊；C圖力🙇‍♀️的方(fāng)向沒有與彈簧軸(zhou)線方向一緻；D圖測(ce)力前沒有先調零(líng).
　　所以A正确.
　　例3一位(wei)同學在自制彈簧(huang)測力計前，取某一(yi)規格的✉️彈簧😘來做(zuo)實驗，記錄數據如(rú)下：
　　（1）分析這些數據(jù)可以得出什麼結(jié)論?
　　（2）用這種規格的(de)彈簧做彈簧測力(li)計，它的測量範圍(wéi)是🐪多大?
　　（3）用這種規(gui)格的彈簧做成的(de)彈簧測力計，在原(yuán)長100mm處定為零💞刻度(dù)，以後每伸長5mm劃一(yī)刻度，标記為1、2、3……，且将(jiāng)相鄰的兩個刻度(du)間均勻分成5小格(ge)，則該彈簧測力計(jì)的分度值為多少(shao)?
　　解析100mm是拉力為零(líng)時的原長，每增加(jia)1N，彈簧伸長量增加(jiā)5mm，在5N以後⭐，沒🏃🏻有這個(ge)規律，所以本題解(jiě)法如下：
　　（1）分析這些(xie)數據得出的結論(lun)是：在一定範圍内(nei)，彈簧的伸📐長跟所(suo)受拉力成正比（一(yī)定要強調“在一定(dìng)範圍内”）；
　　（2）測量範圍(wéi)是0～5N；
　　（3）每伸長5mm劃一刻(kè)度，即每增加1N劃一(yi)刻度，又在相鄰兩(liǎng)個刻🔴度間📞均勻分(fen)成5小格，每小格是(shì)0．2N，所以分度值是0．2N.
　　這(zhè)是一道對能力要(yào)求較高的實驗題(tí)，考查了彈簧測力(lì)計💋的制作原理及(jí)怎樣使用彈簧測(cè)力計的有關知識(shi).
　　例4如圖1所示的彈(dàn)簧測力計，用十分(fèn)簡潔的文字為它(ta)寫👌一份使💜用說明(míng)書.
　　解析這是一條(tiao)小綜合的簡答題(ti)，考查識圖能力及(jí)正确使用✔️彈簧測(ce)力計的知識，并且(qie)學會用物理術語(yu)十分簡潔地寫一(yī)份儀器使用說明(míng)書.首先要能夠根(gēn)據圖示知🆚道這隻(zhi)彈簧測力計的♍測(ce)量範圍、分度值，其(qí)次💜要知道彈簧測(ce)力計的作用，這🌍是(shi)一道開放性題目(mu).
　　參考答案如下：
　　使(shǐ)用彈簧測力計，最(zuì)大測量值不能超(chāo)過5N；
　　使用前要将指(zhǐ)針調在零刻度線(xiàn)上，即調零；
　　彈簧測(cè)力計使用前首先(xiān)要輕輕來回拉動(dòng)幾下；
　　測量力時，要(yào)使彈簧測力計内(nei)彈簧伸長方向跟(gen)所測力的方向在(zai)一條直線上.
　　例5小(xiao)明同學做實驗時(shí)，在豎直懸挂的彈(dan)簧下加鈎🍉碼⚽探究(jiu)彈🤞簧的伸長量與(yǔ)彈簧所受拉力的(de)關系，下表是小強(qiang)🐪同學的實🙇🏻驗數據(jù)(在一定範圍内).
　　(1)請(qing)你幫小明完成上(shang)表的空白處；
　　(2)在坐(zuò)标圖3中畫出彈簧(huang)的伸長量與彈簧(huang)受到拉力大小的(de)㊙️關系圖；
　　(3)請你說明(míng)彈簧測力計上相(xiang)鄰兩刻度線間的(de)距離為👉什麼總是(shi)相等的？
　　解析第(1)小(xiǎo)題中，要求我們填(tian)出伸長量，而伸長(zhang)量是現在🔞的長度(dù)與原長之差，由表(biǎo)中可知當彈簧受(shou)到的拉力為零時(shi)，得到原長為6．0cm，這樣(yang)由左向右的四空(kōng)中分别是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，根據實驗數據(jù)表先描點然後用(yòng)平滑曲線将這些(xiē)點連接起來，作圖(tu)如圖4.
　　第(3)小題中，因(yīn)每相鄰兩刻度線(xiàn)所代表的力的大(dà)小是一🛀樣的，而彈(dan)簧伸長的長度與(yu)它受到的拉力成(cheng)正比，所以每相鄰(lín)兩刻度間的間距(ju)一定是相等的.