彈簧測(ce)力計的原(yuan)理及使用(yong)

彈簧(huáng)測力計的(de)原理及使(shi)用
　　一、彈簧(huáng)測力計的(de)構造
　　彈簧(huáng)測力計主(zhu)要由彈簧(huang)、秤鈎、指針(zhen)和刻度盤(pán)組成.(見✌️圖(tú)😘1)
　　二、彈簧測(cè)力計的原(yuan)理
　　拉彈簧(huang)用的力越(yuè)大，彈簧伸(shēn)長得越長(zhǎng).這與力的(de)作用效🌈果(guǒ)（一是改變(biàn)物體的形(xíng)狀；二是改(gai)變物體的(de)運♍動狀态(tai)）中的第一(yi)點是符🚶合(he)的，即使用(yong)在物體上(shàng)的外力越(yuè)大，物體的(de)形變就越(yuè)大.
　　例1某同(tong)學研究彈(dàn)簧的伸長(zhang)與拉力的(de)關系，實驗(yàn)數據如下(xià)❓表：
　　分析以(yi)上記錄的(de)數據後，能(neng)得出的結(jie)論
　　是：.
　　解析(xī)從數據中(zhong)可以看出(chu)拉力大小(xiǎo)由0．49N增大到(dao)0．98N，變成2倍，彈(dan)🤞簧🏃‍♀️的伸長(zhang)也由2cm增大(da)到4cm，變成2倍(bèi)；同樣由0．49N到(dào)1．47N，增大到3倍(bèi)，伸長也由(yóu)2cm到6cm，增大到(dao)3倍；依此類(lèi)推，可以得(de)出，拉力增(zeng)大☀️到幾倍(bèi)，彈簧的㊙️伸(shēn)長就增大(da)到幾倍，即(jí)彈簧☔伸長(zhǎng)的長💜度與(yǔ)它受到的(de)拉力成正(zheng)比.
　　這裡的(de)伸長是指(zhǐ)現長度與(yǔ)原長(不用(yòng)任何力時(shi)的長度)的(de)差，切🚶‍♀️不可(kě)與彈簧長(zhǎng)度混為一(yī)談.
　　三、彈簧(huáng)測力計使(shǐ)用前的注(zhu)意點
　　1.觀察(cha)量程，即測(ce)量範圍，如(rú)圖1所示彈(dàn)簧測力計(ji)的量程♊為(wei)5N，使用前要(yao)估測所測(ce)力的大小(xiao)，被測的力(lì)不能超過(guò)彈簧🍉測力(lì)計的量程(chéng)，否則會損(sun)壞彈簧測(cè)力計.
　　2．觀察(chá)彈簧測力(lì)計的分度(du)值，即最小(xiǎo)兩個刻度(du)間所💃🏻表示(shi)的數值，了(le)解分度值(zhí)的大小，有(yǒu)利于正确(què)讀數.如圖(tu)1，彈簧測力(lì)計的分度(dù)值為0．2N.
　　3．觀察(cha)指針是否(fǒu)指在零刻(ke)度線，若不(bu)在，應調零(ling)，否則測量(liang)🔆結果☁️不🆚準(zhǔn)确.如圖2(d)，不(bú)用任何力(lì)時指針在(zài)零刻度值(zhi)下方，測量(liàng)後讀‼️數時(shi)就将指針(zhen)上方的一(yi)段值讀進(jìn)去了，導緻(zhi)測量結果(guǒ)偏大.
　　4．使用(yong)彈簧測力(li)計之前，應(yīng)輕輕來回(hui)拉動挂鈎(gou)幾次，目的(de)是看彈簧(huang)是否跟外(wai)殼相碰、摩(mo)擦，是否有(yǒu)不靈活的(de)🌈現象.
　　四、彈(dàn)簧測力計(ji)使用過程(cheng)中的注意(yi)點
　　1.無論彈(dàn)簧測力計(jì)是豎放、橫(heng)放、斜放，彈(dàn)簧的軸線(xiàn)與所🈚測力(lì)的📐方向都(dou)要一緻，彈(dan)簧、秤鈎不(bu)能和外殼(ké)産🔴生摩擦(ca)，否則結果(guo)就會不✍️準(zhun)确.
　　2.觀察時(shí)視線要與(yǔ)刻度盤垂(chui)直.
　　3.讀數時(shí)，指針往往(wǎng)不一定正(zhèng)好指在某(mou)一刻度線(xian)上，粗略測(cè)🔞量時，靠近(jìn)哪條線，就(jiù)讀那條線(xian)的數值，初(chū)中物理🔞測(cè)量長度需(xū)記錄到分(fèn)度值的下(xia)一位，即必(bì)須估測一(yī)位，其他如(ru)質量、時間(jian)、溫度、力、電(diàn)🚶壓、電流等(deng)估測不作(zuò)要📧求.
　　例2如(rú)圖2所示，關(guān)于彈簧測(cè)力計的使(shǐ)用，圖中正(zheng)确的是（）.
　　解(jiě)析B圖手拉(la)挂鈎時向(xiàng)上拉，由于(yu)彈簧測力(li)計自身的(de)重力♍，未拉(lā)🤩之前彈簧(huang)先伸了一(yi)點而使測(ce)量結果偏(piān)大🌈；C圖力的(de)方🍓向沒有(yǒu)與彈簧軸(zhóu)線方向一(yi)緻；D圖測力(li)前沒🚶有先(xiān)調零.
　　所以(yi)A正确.
　　例3一(yi)位同學在(zài)自制彈簧(huáng)測力計前(qián)，取某一規(gui)格的彈簧(huáng)🐇來做實驗(yan)，記錄數據(ju)如下：
　　（1）分析(xī)這些數據(jù)可以得出(chū)什麼結論(lùn)?
　　（2）用這種規(guī)格的彈簧(huáng)做彈簧測(ce)力計，它的(de)測量範圍(wéi)是多🔞大?
　　（3）用(yong)這種規格(gé)的彈簧做(zuo)成的彈簧(huáng)測力計，在(zai)原長100mm處定(ding)為零刻度(du)，以後每伸(shen)長5mm劃一刻(ke)度，标記為(wei)1、2、3……，且将相🌈鄰(lín)的兩個刻(ke)度間均勻(yún)分成5小格(gé)，則該彈簧(huang)測力計的(de)分度值為(wei)多少?
　　解析(xī)100mm是拉力為(wéi)零時的原(yuan)長，每增加(jiā)1N，彈簧伸長(zhang)量增加5mm，在(zai)5N以後，沒有(yǒu)這個規律(lǜ)，所以本題(ti)解法如下(xià)：
　　（1）分析這些(xiē)數據得出(chu)的結論是(shì)：在一定範(fàn)圍内，彈簧(huang)的伸🏃‍♀️長跟(gēn)☀️所受拉力(li)成正比（一(yī)定要強調(diào)“在一定範(fàn)圍内”）；
　　（2）測量(liàng)範圍是0～5N；
　　（3）每(měi)伸長5mm劃一(yī)刻度，即每(měi)增加1N劃一(yi)刻度，又在(zai)相鄰兩個(ge)刻度☀️間均(jun)勻分成5小(xiǎo)格，每小格(gé)是0．2N，所以分(fèn)度值是0．2N.
　　這(zhè)是一道對(duì)能力要求(qiu)較高的實(shí)驗題，考查(cha)了彈簧✉️測(ce)力計的制(zhi)🏃🏻‍♂️作原理及(ji)怎樣使用(yòng)彈簧測力(li)計的有關(guān)知🙇‍♀️識.
　　例4如(ru)圖1所示的(de)彈簧測力(lì)計，用十分(fen)簡潔的文(wen)字為它寫(xiě)一🈚份使用(yòng)說明書.
　　解(jiě)析這是一(yī)條小綜合(he)的簡答題(ti)，考查識圖(tú)能力及正(zheng)😍确♈使❄️用彈(dàn)簧測力計(jì)的知識，并(bìng)且學會用(yong)物理術語(yǔ)十分簡潔(jié)地寫一份(fèn)儀器使用(yong)說明書.首(shou)先要能夠(gou)根據圖示(shì)知道這隻(zhī)彈簧測力(lì)計的測量(liàng)範圍、分度(du)值，其次✌️要(yào)知道彈簧(huang)測力計的(de)作用，這🧑🏽‍🤝‍🧑🏻是(shì)一道開放(fang)性題目.
　　參(can)考答案如(ru)下：
　　使用彈(dàn)簧測力計(jì)，最大測量(liang)值不能超(chāo)過5N；
　　使用前(qián)要将指針(zhēn)調在零刻(kè)度線上，即(ji)調零；
　　彈簧(huáng)測力計使(shǐ)用前首先(xiān)要輕輕來(lai)回拉動幾(ji)下；
　　測量力(li)時，要使彈(dàn)簧測力計(jì)内彈簧伸(shēn)長方向跟(gēn)所測力的(de)方㊙️向在一(yi)條直線上(shang).
　　例5小明同(tong)學做實驗(yàn)時，在豎直(zhi)懸挂的彈(dàn)簧下加鈎(gōu)碼😄探究彈(dan)簧的伸長(zhǎng)量與彈簧(huang)所受拉力(li)的關系，下(xia)表是✨小強(qiang)同學的實(shi)驗數據(在(zai)一定範圍(wei)内).
　　(1)請你幫(bāng)小明完成(chéng)上表的空(kong)白處；
　　(2)在坐(zuo)标圖3中畫(hua)出彈簧的(de)伸長量與(yǔ)彈簧受到(dào)拉力大小(xiǎo)的關系圖(tú)；
　　(3)請你說明(míng)彈簧測力(lì)計上相鄰(lin)兩刻度線(xian)間的距離(lí)為什麼總(zong)是相等的(de)？
　　解析第(1)小(xiao)題中，要求(qiú)我們填出(chu)伸長量，而(er)伸長量是(shì)現在的長(zhang)度與原長(zhang)之差，由表(biao)中可知當(dāng)彈簧受到(dao)的拉力為(wei)零時🆚，得到(dao)原長🌈為6．0cm，這(zhe)樣由左向(xiang)右的四空(kong)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(zhong)，根據實驗(yàn)數據表先(xiān)描點然後(hòu)用平滑曲(qu)線将這些(xie)㊙️點💋連接起(qi)來，作圖如(rú)圖4.
　　第(3)小題(ti)中，因每相(xiàng)鄰兩刻度(du)線所代表(biao)的力的大(da)小是一樣(yang)的，而彈簧(huang)伸長的長(zhǎng)度與它受(shou)到的拉力(lì)成正比，所(suǒ)以每相鄰(lin)兩刻度間(jiān)的間距一(yi)定是相等(děng)的.