彈簧測(cè)力計的原(yuán)理及使用
一、彈(dàn)簧測力計(jì)的構造
彈簧測力(lì)計主要由彈簧、秤(chèng)鈎、指針(zhēn)和刻度盤組成.(見圖1)
二、彈(dàn)簧測力(lì)計的原理
拉彈簧用的力越大，彈簧伸長得越長.這與力的作用效(xiào)果（一是改(gǎi)變物(wù)體的形狀；二是改變物體的運動狀态）中的第一點是符合的(de)，即使用在(zài)物體上的外力越大(dà)，物體的形變就(jiù)越大.
例1某同學(xué)研究彈簧的伸長與拉力的關系，實驗數據如下表：
分析以上記錄的數據後，能得出的結論
是(shì)：.
解析從數據中可以看出拉力大小由0．49N增大到0．98N，變成2倍，彈簧的伸長也由2cm增大到4cm，變成2倍；同樣由0．49N到1．47N，增大到3倍，伸長也由2cm到6cm，增大(dà)到3倍；依此類推，可(kě)以得出，拉力增大到幾倍，彈(dàn)簧的伸長就增大到幾倍，即彈簧伸長的(de)長(zhǎng)度與它受到的拉力成正比(bǐ).
這裡的伸長是指現長度與原長(不用(yòng)任何力時的長度)的差(chà)，切不可與彈簧長度混為一談.
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(suǒ)示彈簧測力計的量(liàng)程為5N，使用前要估(gū)測所(suǒ)測力的大(dà)小，被測的力(lì)不能超過彈簧(huáng)測力計的量程，否則會損壞彈簧測力計.
2．觀察彈簧測力計的分度值，即最小兩個刻(kè)度間所表示的(de)數值，了解(jiě)分度值(zhí)的大(dà)小，有利(lì)于正确讀數.如圖1，彈簧測力計的分度值為0．2N.
3．觀察指針是否指在零刻度線，若不在，應調(diào)零，否則測量結果(guǒ)不準确.如圖2(d)，不用任何力(lì)時指針在零刻度值下方，測(cè)量後(hòu)讀數時就将指針上方的一段值讀進去了，導緻測量結果偏大.
4．使用彈簧測力計之前，應輕輕來回拉動挂鈎幾次，目的(de)是(shì)看彈(dàn)簧是否跟外殼相碰、摩(mó)擦，是否有不靈活的現(xiàn)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、橫放(fàng)、斜放，彈簧(huáng)的軸線與所測力的方向(xiàng)都要一緻，彈簧(huáng)、秤(chèng)鈎不能(néng)和外殼産生摩擦，否則結果就(jiù)會不準确.
2.觀察(chá)時視(shì)線要與刻度盤垂直(zhí).
3.讀數時，指(zhǐ)針往往不一定正好(hǎo)指在某一刻度線上，粗略測量時，靠近哪條線，就讀(dú)那條線的數(shù)值，初中物理測量長度(dù)需記錄到分度(dù)值的下一位，即必須估測一位，其他如質量、時間、溫度、力、電壓、電流等估(gū)測不作要求.
例2如圖(tú)2所示，關于彈簧測力計的使用(yòng)，圖中正确的是（）.
解析B圖(tú)手拉挂鈎時向上拉，由于彈簧(huáng)測(cè)力計自身的重力，未拉之前彈簧先伸了一點而使測量(liàng)結果偏大；C圖力的方向沒有與彈簧軸線方向一緻；D圖(tú)測力前沒有先調(diào)零.
所以A正确.
例3一位同學在自制彈簧測力計前，取(qǔ)某一規格的彈簧來(lái)做實驗，記錄數據如(rú)下：
（1）分析這(zhè)些數據可以得出什麼結論?
（2）用這種規格的彈簧做(zuò)彈簧測力計，它的測量範圍是(shì)多大?
（3）用這種規格的彈簧做成的彈簧測力計，在原長100mm處定為零刻度，以(yǐ)後每伸長5mm劃(huà)一刻度(dù)，标記為1、2、3……，且将相鄰的兩個刻度間均勻分成5小(xiǎo)格，則該彈簧測力計的分度值為多(duō)少?
解析100mm是(shì)拉力為零時的(de)原長，每(měi)增加1N，彈簧伸長(zhǎng)量(liàng)增(zēng)加5mm，在5N以後，沒有這個規律，所以本題解法如下：
（1）分析這些數據得出的結論(lùn)是：在一定範圍(wéi)内，彈簧的伸長跟(gēn)所受拉力成正(zhèng)比（一定(dìng)要強調“在一定範圍内”）；
（2）測量範圍是0～5N；
（3）每伸長5mm劃一刻度，即每(měi)增(zēng)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，所以分度值是0．2N.
這是(shì)一道對能力要求較高的實驗(yàn)題，考查了彈簧測(cè)力計的(de)制作原理(lǐ)及怎樣使用彈(dàn)簧測力計的有關知(zhī)識.
例4如圖1所(suǒ)示的(de)彈簧測力計，用十分簡潔的文字為(wéi)它寫一份使用說明書.
解析這是一(yī)條小綜合的簡答題，考(kǎo)查識圖能力及正确使用彈簧(huáng)測(cè)力計的知識，并且(qiě)學會用物理術語十(shí)分簡潔地寫一份儀器使用說(shuō)明書.首先(xiān)要能夠根據圖示知道這(zhè)隻彈簧測力計的測量範圍、分度值(zhí)，其次要知道彈簧測力計(jì)的作用，這是一道開放性題(tí)目.
參考答(dá)案如下：
使用(yòng)彈簧測力計，最(zuì)大測量值(zhí)不能(néng)超過5N；
使用前要将指針調在零刻度線上，即調零；
彈簧測力計使用前首先要輕輕來回拉動幾下(xià)；
測量力時(shí)，要使彈簧測力計(jì)内彈(dàn)簧伸長(zhǎng)方向跟所測力(lì)的方(fāng)向在一條(tiáo)直線上.
例5小明同學做實驗時，在豎直懸挂的彈簧下加鈎碼探究彈簧的伸長量(liàng)與彈簧所受拉(lā)力的關系，下表是小強同學(xué)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(biāo)圖3中畫出彈簧(huáng)的伸(shēn)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(jì)上(shàng)相鄰兩刻度線間的距離為什麼總是相等的？
解析第(dì)(1)小題(tí)中，要求我們填出伸長量，而伸長量是現(xiàn)在的長度與原長之差，由表中可知當彈簧受到的拉力為零(líng)時，得到(dào)原長為6．0cm，這樣由左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(xiǎo)題中，根據實驗數據表先描點然後(hòu)用平滑曲線(xiàn)将這些點連接起來，作圖如圖4.
第(3)小題中(zhōng)，因每相鄰(lín)兩刻度線(xiàn)所代表的力的大小是一樣的，而彈簧伸(shēn)長的長度與它受到的拉力成正比，所以每相(xiàng)鄰兩刻度間的間距一定是相等的.
