彈簧測力計的[De]原理及使用[Yòng]

彈簧測力[Lì]計的原理及使用
　　一、彈簧測力計[Jì]的構造
　　彈[Dàn]簧[Huáng]測力計[Jì]主(Zhǔ)要由彈[Dàn]簧、秤鈎、指針和刻度盤組成.(見圖1)
　　二、彈簧測⋄力⋄計⋄的⋄原理
　　拉彈簧用的力[Lì]越▽大▽，彈簧伸長得[Dé]越長.這與力的作用∆效∆果（∇一∇[Yī]是改變物體▲的▲[De]形狀；二是改變物體的運動[Dòng]狀态）中的第(Dì)一點(Diǎn)是符合⋄的⋄，即使[Shǐ]用[Yòng]在物體上的[De]外力∇越∇[Yuè]大，物體的形變[Biàn]就越●大●.
　　例1某(Mǒu)同學◇研◇究[Jiū]彈簧的伸長與拉力的關系，實驗數據如下表[Biǎo]：
　　▽分▽析以上記▽錄▽的數據後，能[Néng]得出的◊結◊[Jié]論(Lùn)
　　是：.
　　解析從數據中可以看出拉力大(Dà)小由0．49N增大到0．98N，變(Biàn)成2倍[Bèi]，彈簧的伸[Shēn]長也由2cm增大到4cm，變成2倍；同樣由(Yóu)0．49N到1．47N，增大到3倍，伸長也由2cm到6cm，增大到3倍；依此類推，可以得出，拉∆力∆[Lì]增大到幾倍，彈簧的伸長就增[Zēng]大到幾倍[Bèi]，即彈簧伸長[Zhǎng]的長度(Dù)與它受到的拉力成正比.
　　這裡的伸長是[Shì]指現[Xiàn]長[Zhǎng]度與原長(不[Bú]用[Yòng]任何力時的(De)長度)的差，▽切▽不可與◈彈◈簧長[Zhǎng]度混為[Wéi]一談.
　　三、彈簧測力◊計◊使用前的注意點
　　1.觀察量程，◇即◇測量範圍，如圖1所示(Shì)彈簧測力計的量程為5N，使用前要估測所測力的大小，被測(Cè)的[De]力不能超過●彈●[Dàn]◈簧◈測(Cè)力計的量程，否則會損壞(Huài)彈簧測力計.
　　2．○觀○(Guān)察彈簧測力計的分▿度▿值，即最小兩個刻度間所表示的數值(Zhí)，了解分度值的大小[Xiǎo]，有利于正确讀數.如圖1，彈簧測力計的分度值為0．2N.
　　3．觀察◇指◇針是否[Fǒu]●指●在零刻度線，若[Ruò]不在，應調零，否則測(Cè)量結果不▿準▿确.如圖2(d)，不用任何力時指針(Zhēn)在零刻度值下(Xià)方，測量後讀數時[Shí]就将指針上方的[De]一段值[Zhí]讀進去了，導緻測量◈結◈(Jié)果偏大.
　　4．使用彈簧測力計之前[Qián]，應輕輕來(Lái)回拉動挂鈎幾次，▲目▲的是看彈簧是否跟[Gēn]外殼相∆碰∆、摩擦，是否(Fǒu)有不靈活的現象.
　　四、彈簧測力計使用◆過◆程中的注意點
　　1.無論彈簧測力計是豎◈放◈(Fàng)、橫放、斜放，彈簧的軸線與所測(Cè)力的(De)方向都要一緻，彈簧、秤鈎[Gōu]不能和外[Wài]殼産生◈摩◈(Mó)擦，否則(Zé)結[Jié]果就會不準确(Què).
　　2.觀察時視線要(Yào)與刻度盤[Pán]垂直.
　　3.讀數時，指針往(Wǎng)往不一(Yī)定(Dìng)正好指在某一刻∆度∆[Dù]線上，粗略測(Cè)量時，∆靠∆近哪條線(Xiàn)，就讀那條線的數(Shù)值，初中物理測量長度需記錄到分度值的[De]下一位，即[Jí]必須估測一位，◆其◆他如質量、時間、溫度、力、電壓、⋄電⋄流(Liú)等估測不(Bú)作要求.
　　例2如圖2所▿示▿(Shì)，關于彈簧測力計的使用，圖中正确的是(Shì)（）.
　　解(Jiě)○析○B圖手拉挂鈎時[Shí]向上拉，由于彈簧測力計自身[Shēn]的重(Zhòng)力，未拉之前彈簧先伸(Shēn)●了●[Le]一點而使測量結果偏大(Dà)；C圖(Tú)力的方向沒有與彈簧軸線方向(Xiàng)▽一▽(Yī)緻；D圖測力前[Qián]沒有[Yǒu]先調零.
　　所以A正确.
　　例3一位[Wèi]同[Tóng]學在自制彈[Dàn]簧測力計前，取某一規格的彈(Dàn)簧來做◈實◈驗，記錄數據如下：
　　（1）分析這◆些◆數[Shù]據可以得出什麼結論?
　　（2）用這(Zhè)種規格的彈簧做彈簧測力計，它(Tā)的測量範圍是多大?
　　（3）用(Yòng)這種規格的彈簧做成的彈簧測力(Lì)計，在原長100mm處定▾為▾零刻(Kè)度，以後每(Měi)伸長5mm劃一刻度，▲标▲∆記∆[Jì]為1、2、3……，且将相鄰▾的▾(De)兩個(Gè)刻度間均勻分成[Chéng]5小格，則該彈簧測力◆計◆[Jì]的分度值為多少?
　　解析100mm是拉◊力◊為零時的原●長●(Zhǎng)，每增加1N，彈[Dàn]簧伸長[Zhǎng]量增加5mm，在(Zài)5N以後，沒(Méi)有這個規律，所以本[Běn]題解法如下：
　　（1）分析這些數據(Jù)得出的(De)結∇論∇◆是◆：在一▽定▽範○圍○内，彈[Dàn]簧的伸長跟所受▾拉▾[Lā]力成正比（一定要強(Qiáng)調[Diào]“在(Zài)一定範圍内”）；
　　（2）測量範(Fàn)圍是0～5N；
　　（3）每伸長5mm劃(Huà)一刻度，即每增加1N劃一刻(Kè)度，●又●[Yòu]在(Zài)相鄰兩個刻度間均勻分成[Chéng]5小格，每小格是0．2N，所以[Yǐ]分度值是0．2N.
　　這是一道對能力要求較高的[De]實驗題，考查了彈簧[Huáng]測力計的制作原理及怎樣使用(Yòng)彈簧測力計的有(Yǒu)關知識.
　　例4如圖1所示的彈簧測力▾計▾，用十分簡潔的文字為它寫一份使用說明書[Shū].
　　解析◇這◇是[Shì]◇一◇條小綜合的簡答題，考查識圖[Tú]能力及(Jí)正确使[Shǐ]用彈簧測力計的知識，并且學會(Huì)用物理術語十分簡(Jiǎn)潔[Jié]地寫一(Yī)份儀器使用說明書.首先要[Yào]能(Néng)夠根據圖示知(Zhī)道這隻彈簧測力計的測[Cè]量範[Fàn]圍、分度值，其次要知道(Dào)▽彈▽簧測力計◊的◊作用，這是一[Yī]道開放性題目.
　　參考答案(àn)如下：
　　使[Shǐ]用彈簧測力計，最大測量值[Zhí]不能超過5N；
　　使▿用▿前[Qián]要将指(Zhǐ)針調在零刻度線上(Shàng)，即調零；
　　彈[Dàn]簧測力計使用前首先要輕◈輕◈[Qīng]來回拉動幾下；
　　測量[Liàng]力▲時▲，要使[Shǐ]彈簧測力計内彈簧伸長方向跟所測力的方向在一條直線(Xiàn)上.
　　例5小明同學∆做∆實驗時，在豎[Shù]直懸挂的彈簧(Huáng)下加鈎碼探究彈簧的伸長量與彈簧所受∇拉∇[Lā]力的關系，下表是小[Xiǎo]強同(Tóng)學的實驗數據(在一定∇範∇(Fàn)圍内).
　　(1)請你(Nǐ)幫小明完成上[Shàng]表的[De]空白處；
　　(2)▾在▾(Zài)坐标圖3中畫出彈簧的伸長量[Liàng]與彈簧受到拉力大小的關▽系▽圖；
　　(3)請你說明彈簧測力▽計▽(Jì)上相鄰兩刻度線間的距離(Lí)為什麼總是相等的？
　　○解○析第(Dì)(1)小題中，要求[Qiú]我們填出伸長[Zhǎng]∆量∆，而伸長量是現在[Zài]的長度與原長之(Zhī)差，○由○表中可知當彈簧受到的(De)拉力為零◈時◈，◆得◆到∇原∇長為6．0cm，這樣由左向右的四空中[Zhōng]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，根據實[Shí]驗數據表先描點(Diǎn)然後用平滑曲線将這些點連○接○(Jiē)起[Qǐ]來，作▾圖▾如圖4.
　　第(3)小題中，因每[Měi]相鄰◈兩◈(Liǎng)刻度線所代表的力的大小是一樣的，而彈簧[Huáng]伸長●的●[De]長度與它受到的拉▾力▾成正比(Bǐ)，所以每相鄰▲兩▲刻(Kè)度間[Jiān]的間●距●(Jù)一定是相等的.