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(ji)主要由彈簧、秤鈎(gou)、指針和刻度盤組(zu)成.(見㊙️圖1)
二、彈簧測(cè)力計的原理
拉彈(dan)簧用的力越大，彈(dàn)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(wu)體的形變就越大(dà).
例1某同學研究彈(dan)簧的伸長與拉力(lì)的關系，實驗數據(ju)如下表：
分析以上(shang)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(zēng)大到4cm，變成2倍；同樣(yàng)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(du)與它受到的拉力(li)💚成正比.
這裡的伸(shen)長是指現長度與(yu)原長(不用任何力(li)時的長度)的🍉差，切(qie)不可與彈簧長度(du)混為一談.
三、彈簧(huáng)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(qian)💃要估測所測力的(de)大小，被測的力不(bú)能超過彈簧測力(li)計的量程，否則會(huì)損壞彈簧測力計(jì).
2．觀察彈簧測力計(ji)的分度值，即最小(xiao)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(rèn)何力時指針在零(ling)刻度值下方，測量(liàng)後讀💋數時就将指(zhi)針上方的一段值(zhí)讀進去了，導緻測(ce)量結果偏大.
4．使用(yòng)彈簧測力計之前(qian)，應輕輕來回拉動(dong)挂鈎幾次，目的是(shi)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(lì)計是豎放、橫放、斜(xié)放，彈簧的軸線與(yǔ)🏃🏻♂️所測🏒力的方向都(dōu)要一緻，彈簧、秤鈎(gou)不能和外殼産生(sheng)摩擦，否則結果就(jiu)會不準确.
2.觀察時(shí)視線要與刻度盤(pan)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(kào)近哪條線，就讀那(nà)條線的數值，初中(zhong)物理測量長度需(xū)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(jie)果偏大；C圖力的方(fāng)向沒有與彈簧軸(zhóu)線方向一緻；D圖測(ce)力前沒有先調零(ling).
所以A正确.
例3一位(wèi)同學在自制彈簧(huáng)測力計前，取某一(yi)規格的彈簧來做(zuò)實㊙️驗，記錄數據如(rú)下：
（1）分析這些數據(ju)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(yuan)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(jiang)相鄰的兩個♻️刻度(du)間均勻分成5小格(ge)，則該彈簧測力計(ji)的分度值為多少(shao)?
解析100mm是拉力為零(ling)時的原長，每增加(jiā)1N，彈簧伸長量增加(jiā)5mm，在5N以後，沒有這個(gè)規律，所以本題解(jie)法如下：
（1）分析這些(xiē)數據得出的結論(lun)是：在一定範圍内(nèi)，彈簧🔴的伸長跟👌所(suǒ)受拉力成正比（一(yī)定要強調“在一定(ding)範圍内”）；
（2）測量範圍(wei)是0～5N；
（3）每伸長5mm劃一刻(kè)度，即每增加1N劃一(yī)刻度，又在相鄰兩(liǎng)個刻度間均勻分(fen)成5小格，每小格是(shi)0．2N，所以分度值是0．2N.
這(zhe)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(shí).
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(ming)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(qiě)學會用物理術語(yǔ)十分簡潔地寫一(yi)❄️份儀㊙️器使用說明(míng)書.首先要能夠根(gēn)據圖示知道這隻(zhī)彈簧測力計的測(cè)量範圍、分度值，其(qi)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(shi)用彈簧測力計，最(zuì)大測量值不能超(chāo)過5N；
使用前要将指(zhi)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(dong)幾下；
測量力時，要(yào)使彈簧測力計内(nèi)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(dàn)簧下加鈎🐕碼探究(jiu)彈😄簧的伸長量與(yu)彈簧所受拉力的(de)關系，下表是⭕小強(qiáng)👉同學的實驗數據(jù)(在一定範圍内).
(1)請(qǐng)你幫小明完成上(shang)表的空白處；
(2)在坐(zuo)标圖3中畫出彈簧(huang)的伸長量與彈簧(huáng)受到拉力大小的(de)關系圖；
(3)請你說明(ming)彈簧測力計上相(xiàng)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(biao)中可知當彈簧受(shòu)到的拉力為零時(shí)，得到原長為6．0cm，這樣(yàng)由左向右的四空(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(tú)如圖4.
第(3)小題中，因(yin)每相鄰兩刻度線(xian)所代表的力的大(dà)小是🤞一樣的，而彈(dan)簧伸長的長度與(yǔ)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.
