彈簧(huáng)測力計的原理(lǐ)及使用
一、彈簧(huáng)測力計的構造(zào)
彈簧測力計主(zhu)要由彈簧、秤鈎(gou)、指針和刻度盤(pan)組成.(見圖☎️1)
二、彈(dan)簧測力計的原(yuan)理
拉彈簧用的(de)力越大，彈簧伸(shen)長得越長.這與(yǔ)力的作用效果(guǒ)（一是改變物體(ti)的形狀；二是改(gǎi)變物體的運動(dòng)狀态）中的第一(yi)點是符合的，即(ji)使用在物體上(shàng)的外力越大，物(wu)體的形變就越(yuè)大.
例1某同學研(yan)究彈簧的伸長(zhang)與拉力的關系(xi)，實驗數據如下(xia)☂️表：
分析以上記(jì)錄的數據後，能(neng)得出的結論
是(shi)：.
解析從數據中(zhōng)可以看出拉力(lì)大小由0．49N增大到(dao)0．98N，變成2倍，彈👅簧的(de)📐伸✨長也由2cm增大(da)到4cm，變成2倍；同樣(yang)由0．49N到1．47N，增大到3倍(bèi)，伸長也由2cm到6cm，增(zeng)大到3倍；依此類(lei)推，可以得出，拉(la)🔴力增大到幾倍(bei)，彈簧的伸長就(jiù)增大到幾倍，即(ji)彈簧伸長的長(zhǎng)度與它受到的(de)拉力☂️成正比.
這(zhe)裡的伸長是指(zhǐ)現長度與原長(zhǎng)(不用任何力時(shi)的長🌈度)的差㊙️，切(qiē)不可與彈簧長(zhang)度混為一談.
三(san)、彈簧測力計使(shi)用前的注意點(diǎn)
1.觀察量程，即測(cè)量範圍，如圖1所(suo)示彈簧測力計(ji)的量程為5N，使用(yong)前要估測所測(ce)力的大小，被測(ce)的力不能超過(guo)彈簧測力計的(de)量程🌍，否則會損(sun)壞彈簧測力計(jì).
2．觀察彈簧測力(li)計的分度值，即(ji)最小兩個刻度(dù)間所表示🌈的數(shu)值，了解分度值(zhí)的大小，有利于(yu)正确讀數.如圖(tu)1，彈簧測力計的(de)分度值為0．2N.
3．觀察(cha)指針是否指在(zai)零刻度線，若不(bú)在，應調零，否則(ze)🐉測量結果不準(zhun)确.如圖2(d)，不用任(ren)何力時指針在(zài)零刻‼️度值下方(fang)，測量後讀數時(shi)👣就将指針上方(fang)的一段值讀進(jin)去了，導緻♌測量(liàng)結果偏大.
4．使用(yòng)彈簧測力計之(zhi)前，應輕輕來回(hui)拉動挂鈎幾次(cì)，目的是看彈簧(huáng)是否跟外殼相(xiang)碰、摩擦，是否有(yǒu)不靈活的現象(xiang).
四、彈簧測力計(jì)使用過程中的(de)注意點
1.無論彈(dan)簧測力計是豎(shu)放、橫放、斜放，彈(dàn)簧的軸線與所(suo)測力㊙️的方向都(dōu)要一緻，彈簧、秤(cheng)鈎不能和外殼(ké)産生摩擦，否則(zé)結果就會不準(zhun)确.
2.觀察時視線(xian)要與刻度盤垂(chui)直.
3.讀數時，指針(zhen)往往不一定正(zhèng)好指在某一刻(kè)度線上✂️，粗略測(ce)🚩量⛱️時，靠近哪條(tiáo)線，就讀那條線(xiàn)的數值，初中🔞物(wu)理測量長度需(xū)記錄到分度值(zhi)的下一位，即必(bi)須㊙️估測一位，其(qí)他✊如質量、時間(jian)、溫度、力、電壓、電(dian)流等估測不作(zuò)要求.
例2如圖2所(suo)示，關于彈簧測(cè)力計的使用，圖(tú)中正确的是（）.
解(jie)析B圖手拉挂鈎(gōu)時向上拉，由于(yú)彈簧測力計自(zi)身的重🤞力，未拉(lā)之前彈簧先伸(shēn)了一點而使測(cè)量結果偏大；C圖(tú)力的方向沒有(you)與彈簧軸線方(fāng)向一緻；D圖測力(lì)前沒有先調零(líng).
所以A正确.
例3一(yī)位同學在自制(zhi)彈簧測力計前(qian)，取某一規格的(de)🐉彈簧⛹🏻♀️來做實驗(yàn)，記錄數據如下(xià)：
（1）分析這些數據(ju)可以得出什麼(me)結論?
（2）用這種規(gui)格的彈簧做彈(dan)簧測力計，它的(de)測量範圍是多(duo)大?
（3）用這種規格(ge)的彈簧做成的(de)彈簧測力計，在(zai)原長100mm處✊定為零(líng)刻度，以後每伸(shen)長5mm劃一刻度，标(biāo)記為1、2、3……，且将相鄰(lín)的兩個刻度🥵間(jiān)均🌈勻分成5小格(gé)，則該彈簧測力(li)計💰的分度值為(wei)多少?
解析100mm是拉(la)力為零時的原(yuán)長，每增加1N，彈簧(huang)伸長量增加5mm，在(zài)5N以後，沒有這個(gè)規律，所以本題(ti)解法如下：
（1）分析(xī)這些數據得出(chū)的結論是：在一(yi)定範圍内，彈簧(huáng)的伸長跟📐所㊙️受(shòu)拉力成正比（一(yi)定要強調“在一(yi)定範圍内”）；
（2）測量(liang)範圍是0～5N；
（3）每伸長(zhǎng)5mm劃一刻度，即每(mei)增加1N劃一刻度(dù)，又在相鄰兩個(ge)刻度間均勻分(fen)成5小格，每小格(ge)是0．2N，所以分度值(zhí)是0．2N.
這是一道對(dui)能力要求較高(gāo)的實驗題，考查(chá)了彈簧測力計(ji)⛷️的✌️制作原理及(jí)怎樣使用彈簧(huáng)測力計的有關(guan)知識.
例4如圖1所(suo)示的彈簧測力(li)計，用十分簡潔(jié)的文字為它寫(xiě)一份使用說明(ming)書.
解析這是一(yī)條小綜合的簡(jian)答題，考查識圖(tu)能力及正确使(shi)用彈簧測力計(jì)的知識，并且學(xué)會用物理術👄語(yǔ)十分簡潔地寫(xiě)一份儀器使用(yòng)說明書.首先要(yao)能夠根據圖示(shi)知道這隻彈簧(huáng)測力計的測量(liang)範圍、分🏃🏻♂️度值，其(qí)次❤️要知道彈簧(huáng)測力計的作用(yong)，這是一道開🈚放(fang)性題目.
參考答(da)案如下：
使用彈(dan)簧測力計，最大(da)測量值不能超(chao)過5N；
使用前要将(jiāng)指針調在零刻(ke)度線上，即調零(líng)；
彈簧測力計使(shi)用前首先要輕(qīng)輕來回拉動幾(ji)下；
測量力時，要(yao)使彈簧測力計(jì)内彈簧伸長方(fang)向跟所💋測力的(de)方向在一條直(zhi)線上.
例5小明同(tóng)學做實驗時，在(zai)豎直懸挂的彈(dan)簧下加鈎碼探(tàn)究彈簧的伸長(zhǎng)量與彈簧所受(shou)拉力的關系，下(xià)表是小強同學(xue)的實驗數據(在(zai)一定範圍内).
(1)請(qǐng)你幫小明完成(cheng)上表的空白處(chu)；
(2)在坐标圖3中畫(hua)出彈簧的伸長(zhang)量與彈簧受到(dao)拉力大小的關(guān)系圖；
(3)請你說明(míng)彈簧測力計上(shàng)相鄰兩刻度線(xiàn)間的距離為什(shi)麼總是相等的(de)？
解析第(1)小題中(zhong)，要求我們填出(chū)伸長量，而伸長(zhǎng)量是現在的長(zhang)度與原長之差(cha)，由表中可知當(dang)彈簧受到🈲的拉(lā)力為零時，得到(dao)原長為6．0cm，這樣由(you)左向右的四空(kong)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(xiao)題中，根據實驗(yàn)數據表先描點(dian)然後用平滑曲(qǔ)線将這些😘點連(lian)接起來，作圖如(ru)圖4.
第(3)小題中，因(yin)每相鄰兩刻度(du)線所代表的力(li)的大小是⭐一樣(yàng)的，而彈簧伸長(zhǎng)的長度與它受(shòu)到的拉力成正(zhèng)比，所以每相鄰(lín)兩刻度間的間(jian)距一定是相等(děng)的.
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