彈簧測力計的原理及使(shǐ)用
一、彈簧測力計(jì)的構造
彈簧測力計主要由彈簧、秤鈎、指針和刻度盤(pán)組成.(見圖1)
二、彈簧測力(lì)計的原理
拉彈簧用(yòng)的力越(yuè)大，彈簧伸長得越長(zhǎng).這與力的作(zuò)用效(xiào)果（一是改變物體的形狀；二是改變物體的運(yùn)動狀态）中的第一點是符合的(de)，即使用在物體上的外力越大(dà)，物體的形變就越大.
例1某同學研究彈簧的(de)伸長與(yǔ)拉力的關(guān)系，實驗數據如下表：
分析以上(shàng)記錄的數據後，能得出的結論(lùn)
是：.
解析(xī)從數據中可以看出拉(lā)力大小由0．49N增大到0．98N，變成(chéng)2倍，彈簧的伸長也由2cm增大到4cm，變成2倍(bèi)；同樣由0．49N到1．47N，增(zēng)大到3倍(bèi)，伸(shēn)長也由2cm到6cm，增大到3倍；依此類推，可以得出，拉力增大到幾倍，彈簧的伸長就增大到幾倍，即(jí)彈簧伸長的長度與它受到的拉(lā)力成正比.
這裡的伸長是指現長度與原(yuán)長(不用任何力時的長度)的差，切不可與彈簧長(zhǎng)度混為一談(tán).
三、彈簧測力計使用前的注意(yì)點
1.觀察量(liàng)程，即測量範圍，如圖(tú)1所示彈簧測力計的量程為(wéi)5N，使用(yòng)前要估測所測力的大小，被(bèi)測的力不(bú)能超過彈簧測力計的量程，否(fǒu)則會損壞彈簧測力計.
2．觀察彈簧測力(lì)計的分度值(zhí)，即最小兩(liǎng)個刻度間(jiān)所表示的數值，了解分度值(zhí)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．觀察指針(zhēn)是否指在零刻度線，若不在，應調(diào)零，否(fǒu)則測量結果不準确.如圖2(d)，不(bú)用(yòng)任何力時指針在零刻度值下方，測量後讀數時就将指針上方的(de)一段值讀進去了，導緻測量結果偏大.
4．使用彈簧測力計之前，應(yīng)輕輕來回拉(lā)動挂鈎幾次，目的是看彈(dàn)簧是否跟外殼相碰、摩擦，是(shì)否有不靈活的現(xiàn)象.
四、彈簧測力計使用過程中的注意點(diǎn)
1.無論彈簧測力計是豎放、橫放、斜放，彈簧(huáng)的軸線與所測力的方向(xiàng)都要一緻，彈簧、秤鈎不能和外殼産生摩擦，否則結果就會不準确.
2.觀察時視(shì)線要與刻度盤垂直(zhí).
3.讀數(shù)時，指(zhǐ)針往往不一定(dìng)正好(hǎo)指在某一刻度(dù)線上，粗略測(cè)量時(shí)，靠近哪條線，就讀(dú)那條線的數值，初中物理測量長度(dù)需記錄到分度值的下一位，即必須估測一位(wèi)，其他如質量、時間、溫(wēn)度(dù)、力、電壓、電流等估(gū)測(cè)不作要求.
例2如圖(tú)2所示，關于彈簧測力計的使用，圖中正确的是（）.
解析B圖手拉挂鈎時向上拉，由于彈簧測力計自身的重(zhòng)力，未拉之前(qián)彈簧先伸(shēn)了一點而使測量(liàng)結果偏(piān)大；C圖力的方向沒有與彈簧軸線方向一緻；D圖測力前沒有先調(diào)零.
所以A正确.
例3一位同(tóng)學在自制彈簧測(cè)力計前，取某一規格的彈簧來做實(shí)驗，記錄數據如下：
（1）分析這些數(shù)據可以得出什麼結論?
（2）用這種規格(gé)的彈簧做(zuò)彈簧測力計，它的測量範圍是多大?
（3）用這種規格的彈(dàn)簧做成(chéng)的彈簧測力計(jì)，在原長100mm處定為零刻度，以後每伸長(zhǎng)5mm劃一刻度(dù)，标記為1、2、3……，且将相鄰的兩個刻度(dù)間均勻分成5小(xiǎo)格，則該彈簧測(cè)力計的分度值為多(duō)少?
解析100mm是拉力為零(líng)時的原長，每增加1N，彈簧伸長(zhǎng)量增加5mm，在5N以後，沒有這(zhè)個規律，所以本題解法如下：
（1）分析這(zhè)些數據得出的結論是：在一定範圍内，彈簧的伸長跟所受拉力成正比（一定要強(qiáng)調“在一定範圍(wéi)内”）；
（2）測量範圍是0～5N；
（3）每伸長5mm劃一刻度，即每增加1N劃一刻度，又在(zài)相鄰兩個刻度間均勻分成5小格，每小格是0．2N，所(suǒ)以分度值是0．2N.
這是一(yī)道對能力要求較(jiào)高的實驗題，考查了彈簧測(cè)力計的制(zhì)作原理(lǐ)及怎樣(yàng)使用彈(dàn)簧測力計的有關知識.
例4如圖1所(suǒ)示的彈簧測力計，用十分簡(jiǎn)潔的文字為它寫一(yī)份使用說(shuō)明書.
解析這是一(yī)條小綜合的簡答題，考查識圖能力及正确使用彈簧(huáng)測力計的知識，并且學會用物理術語十分簡潔地寫一份儀器使用說明書.首先要能夠根據圖示知(zhī)道這隻彈簧測力計的測(cè)量範圍、分度值(zhí)，其次要知道彈簧測力計(jì)的作(zuò)用，這(zhè)是一道開放性題(tí)目.
參考答案如下：
使用(yòng)彈簧測力計，最(zuì)大測量值不能(néng)超過5N；
使用前要(yào)将指針調在零刻度(dù)線上，即調零；
彈簧測力計(jì)使用前首先要輕輕來回拉動幾下；
測量力時，要使彈簧測力計内彈簧伸長方向跟所(suǒ)測力的方向在一條直線上.
例(lì)5小明同學做實驗(yàn)時，在豎直懸(xuán)挂的彈簧下加鈎碼探究彈簧(huáng)的伸長量(liàng)與彈簧所受拉(lā)力(lì)的關系(xì)，下表是小強同學的實驗數據(在一定範圍内(nèi)).
(1)請你幫小明完成上表的空白處；
(2)在坐标圖3中畫出彈簧的伸長量與彈簧受到拉力大小的關系圖；
(3)請你說(shuō)明彈簧測力計上相鄰兩刻度線間的距離為什麼(me)總(zǒng)是相等的？
解析第(dì)(1)小題中，要求我們(men)填出伸長量，而伸長量是(shì)現在的長度(dù)與原長之(zhī)差，由表中可知當彈(dàn)簧受到的拉力為零時，得到原長為6．0cm，這樣由左(zuǒ)向右的四空中分别是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)小題中，根據實驗數據表先描(miáo)點然後用平滑曲線将這(zhè)些點連接起來，作圖如圖4.
第(3)小題中，因每相鄰兩刻度(dù)線所代表的力的大小是一樣的，而(ér)彈簧伸長的長(zhǎng)度與它受到的拉(lā)力(lì)成正比，所以每相鄰兩刻度間的間距一定(dìng)是相等的.
