彈(dàn)簧測(cè)力計的原理及使用
一、彈簧測(cè)力計的構造
彈簧測力計主要由彈(dàn)簧、秤鈎、指針(zhēn)和刻度盤組成.(見圖1)
二、彈簧測力計(jì)的原理
拉彈簧用的力越大，彈簧伸長得越長.這與力的(de)作用效果（一是改變物體的形狀；二是改變物體的運動(dòng)狀态）中的第一點是符合的，即使用在物體上的(de)外力越大，物體的形變就越大(dà).
例1某同學研究(jiū)彈簧的伸長與拉(lā)力的關系，實驗數(shù)據如下表：
分析以上記錄(lù)的數據後，能(néng)得出的(de)結論
是：.
解(jiě)析從數據(jù)中可以看出(chū)拉力大(dà)小由0．49N增(zēng)大到0．98N，變(biàn)成2倍，彈簧的伸長也(yě)由2cm增(zēng)大到4cm，變成2倍；同樣由0．49N到1．47N，增(zēng)大到3倍，伸長也由2cm到(dào)6cm，增大(dà)到3倍；依此類推，可以得出，拉力(lì)增大到(dào)幾倍，彈簧的伸長就增大到幾倍，即彈簧伸長(zhǎng)的長度(dù)與它受到的拉(lā)力成正比.
這裡的伸長(zhǎng)是指現長度與原長(不用任何力時的長度(dù))的差，切不可與彈簧長度混為一談.
三、彈簧測力計使用(yòng)前的注意點
1.觀(guān)察量程，即測量範圍，如圖1所示彈簧測力計的量程為5N，使用前(qián)要(yào)估測所(suǒ)測力的大小，被測的(de)力不能超過彈(dàn)簧測力計的量(liàng)程，否則會損壞彈簧測力計.
2．觀(guān)察彈簧測力計的分度值，即最(zuì)小兩個刻度間所表示(shì)的數值，了解分度值的大小，有利于正确讀數.如圖1，彈簧測力計的分度值為0．2N.
3．觀(guān)察指針是否指在零刻度線，若不在(zài)，應調(diào)零，否則測量(liàng)結果不準确.如圖2(d)，不用任何(hé)力時指針在零刻度值下(xià)方，測(cè)量後讀數時就将指針上方的一段值(zhí)讀(dú)進去了，導緻測量結果偏(piān)大.
4．使用彈簧測力計之前，應輕輕來(lái)回拉(lā)動挂鈎幾次，目(mù)的是(shì)看彈簧是(shì)否跟外殼相碰、摩(mó)擦，是否有不靈活的現象.
四(sì)、彈簧測力計使(shǐ)用過程中的注意點
1.無論彈簧測力計是豎放、橫放(fàng)、斜放(fàng)，彈簧(huáng)的軸線與所測力的方向都要(yào)一緻，彈簧(huáng)、秤鈎(gōu)不能和外(wài)殼産生摩(mó)擦，否則結果就會不準确(què).
2.觀察時視線要與刻度盤垂直(zhí).
3.讀數時，指針往往不一(yī)定正好指在某一(yī)刻度線上，粗略測量時，靠近哪條線(xiàn)，就讀那條線的數(shù)值，初中物理測量(liàng)長度需記錄到分度值的下一位，即必須估測一位，其他(tā)如質量、時間、溫(wēn)度、力、電壓、電流等(děng)估測不(bú)作要求.
例2如圖2所示(shì)，關于彈簧測力計的(de)使用，圖中正确的是（）.
解析B圖手拉挂鈎時(shí)向上拉，由于彈簧測力計自身(shēn)的重力，未拉之前彈簧(huáng)先伸了(le)一點而使測量結果偏大；C圖力的方向沒有與彈簧(huáng)軸(zhóu)線方向一緻；D圖測力前沒有先調零.
所以A正确.
例3一位同學在自(zì)制彈簧測力計前，取某一規格的彈(dàn)簧(huáng)來做實驗，記錄(lù)數據如下：
（1）分析這(zhè)些數據可以得出什麼結(jié)論?
（2）用這(zhè)種(zhǒng)規格的彈簧做彈簧測力(lì)計，它的測量範圍是多大?
（3）用這(zhè)種規格的彈簧做成的彈簧測力計，在原長100mm處定為(wéi)零刻度，以後每伸長5mm劃一刻度，标記(jì)為1、2、3……，且将相鄰的兩個刻度間均(jun1)勻分成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，彈簧(huáng)伸長量增加5mm，在5N以後，沒有這個規(guī)律，所以本題解法如下：
（1）分(fèn)析這些數據得出的結論是：在一定(dìng)範圍内，彈簧的伸長跟所受拉(lā)力(lì)成正比（一定要強調“在一定範圍内”）；
（2）測(cè)量範圍是0～5N；
（3）每伸長(zhǎng)5mm劃一刻度，即每增加1N劃一刻度，又在相鄰兩個刻度間均勻分成5小格，每小格是0．2N，所以(yǐ)分度值是(shì)0．2N.
這是一道對能力要求較高的實驗題，考查了彈簧(huáng)測力計的制作(zuò)原理及(jí)怎樣使用彈簧測(cè)力計的有(yǒu)關知識.
例4如圖1所示(shì)的彈簧測力計(jì)，用十分簡潔的(de)文字為它寫一份使用說明書(shū).
解析這(zhè)是一條小綜合的簡答題，考查識圖能力及正确使用彈簧測力計的知識，并且學會(huì)用物(wù)理術語十分簡潔(jié)地寫一份儀器使(shǐ)用說明書.首先(xiān)要能夠根據圖示知(zhī)道(dào)這隻彈簧測力計的測量範圍、分度值，其次要知道彈簧測力計的作(zuò)用，這是一道開(kāi)放性題目.
參考答案(àn)如下：
使用彈簧測力計，最大測量值不能超過5N；
使用(yòng)前要将指針調在零刻度(dù)線上(shàng)，即調零；
彈(dàn)簧測力計使用前首先要輕(qīng)輕(qīng)來回拉動幾下；
測量(liàng)力時，要使彈簧測力計内彈簧伸長(zhǎng)方向(xiàng)跟所測(cè)力的方向在(zài)一條直線(xiàn)上.
例5小明同學做實驗(yàn)時，在豎(shù)直懸挂的彈簧下加鈎碼探究彈簧的伸(shēn)長量與彈簧所受拉力的關系，下表是小強同學的實驗數據(jù)(在一定範(fàn)圍内).
(1)請你幫小明(míng)完成上表的空白處；
(2)在(zài)坐标圖3中(zhōng)畫出彈簧的伸(shēn)長量(liàng)與彈簧受到拉力大小的關系(xì)圖；
(3)請你(nǐ)說明彈簧測力計(jì)上相(xiàng)鄰兩刻度線間的距離為什麼總是相等的？
解(jiě)析第(1)小題中，要求我們填(tián)出伸長量，而伸長量是現在(zài)的長度與原長之差，由表中可知當彈簧受到的拉力為零時，得到原長為6．0cm，這樣由左(zuǒ)向右(yòu)的四空中分别(bié)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)小題中，根據實(shí)驗數據表先描點然後用平滑曲線将這些點連接起(qǐ)來，作圖如圖4.
第(3)小題中(zhōng)，因每相鄰兩刻度線所代表的(de)力的大小是一樣的，而彈簧伸長的長度與它(tā)受到的拉力成正比(bǐ)，所以每相鄰兩刻度間的間距一定是相等的.
