彈簧測力計的原理及使用
一、彈簧測力計的構(gòu)造
彈簧測力計主要由彈簧、秤鉤、指針和刻度盤組成.(見圖1)
二、彈簧測力計的原理
拉彈簧用的力越大，彈簧伸長得越長.這與力的作用效果（一是改變物體的形狀；二是改變物體的運動狀態(tài)）中的第一點是符合的，即使用在物體上的外力越大，物體的形變就越大.
例1某同學(xué)研究彈簧的伸長與拉力的關(guān)系，實驗數(shù)據(jù)如下表：
分析以上記錄的數(shù)據(jù)后，能得出的結(jié)論
是：.
解析從數(shù)據(jù)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，即彈簧伸長的長度與它受到的拉力成正比.
這里的伸長是指現(xiàn)長度與原長(不用任何力時的長度)的差，切不可與彈簧長度混為一談.
三、彈簧測力計使用前的注意點
1.觀察量程，即測量范圍，如圖1所示彈簧測力計的量程為5N，使用前要估測所測力的大小，被測的力不能超過彈簧測力計的量程，否則會損壞彈簧測力計.
2．觀察彈簧測力計的分度值，即最小兩個刻度間所表示的數(shù)值，了解分度值的大小，有利于正確讀數(shù).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(yīng)調(diào)零，否則測量結(jié)果不準(zhǔn)確.如圖2(d)，不用任何力時指針在零刻度值下方，測量后讀數(shù)時就將指針上方的一段值讀進去了，導(dǎo)致測量結(jié)果偏大.
4．使用彈簧測力計之前，應(yīng)輕輕來回拉動掛鉤幾次，目的是看彈簧是否跟外殼相碰、摩擦，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、斜放，彈簧的軸線與所測力的方向都要一致，彈簧、秤鉤不能和外殼產(chǎn)生摩擦，否則結(jié)果就會不準(zhǔn)確.
2.觀察時視線要與刻度盤垂直.
3.讀數(shù)時，指針往往不一定正好指在某一刻度線上，粗略測量時，靠近哪條線，就讀那條線的數(shù)值，初中物理測量長度需記錄到分度值的下一位，即必須估測一位，其他如質(zhì)量、時間、溫度、力、電壓、電流等估測不作要求.
例2如圖2所示，關(guān)于彈簧測力計的使用，圖中正確的是（）.
解析B圖手拉掛鉤時向上拉，由于彈簧測力計自身的重力，未拉之前彈簧先伸了一點而使測量結(jié)果偏大；C圖力的方向沒有與彈簧軸線方向一致；D圖測力前沒有先調(diào)零.
所以A正確.
例3一位同學(xué)在自制彈簧測力計前，取某一規(guī)格的彈簧來做實驗，記錄數(shù)據(jù)如下：
（1）分析這些數(shù)據(jù)可以得出什么結(jié)論?
（2）用這種規(guī)格的彈簧做彈簧測力計，它的測量范圍是多大?
（3）用這種規(guī)格的彈簧做成的彈簧測力計，在原長100mm處定為零刻度，以后每伸長5mm劃一刻度，標(biāo)記為1、2、3……，且將相鄰的兩個刻度間均勻分成5小格，則該彈簧測力計的分度值為多少?
解析100mm是拉力為零時的原長，每增加1N，彈簧伸長量增加5mm，在5N以后，沒有這個規(guī)律，所以本題解法如下：
（1）分析這些數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是：在一定范圍內(nèi)，彈簧的伸長跟所受拉力成正比（一定要強調(diào)“在一定范圍內(nèi)”）；
（2）測量范圍是0～5N；
（3）每伸長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，所以分度值是0．2N.
這是一道對能力要求較高的實驗題，考查了彈簧測力計的制作原理及怎樣使用彈簧測力計的有關(guān)知識.
例4如圖1所示的彈簧測力計，用十分簡潔的文字為它寫一份使用說明書.
解析這是一條小綜合的簡答題，考查識圖能力及正確使用彈簧測力計的知識，并且學(xué)會用物理術(shù)語十分簡潔地寫一份儀器使用說明書.首先要能夠根據(jù)圖示知道這只彈簧測力計的測量范圍、分度值，其次要知道彈簧測力計的作用，這是一道開放性題目.
參考答案如下：
使用彈簧測力計，最大測量值不能超過5N；
使用前要將指針調(diào)在零刻度線上，即調(diào)零；
彈簧測力計使用前首先要輕輕來回拉動幾下；
測量力時，要使彈簧測力計內(nèi)彈簧伸長方向跟所測力的方向在一條直線上.
例5小明同學(xué)做實驗時，在豎直懸掛的彈簧下加鉤碼探究彈簧的伸長量與彈簧所受拉力的關(guān)系，下表是小強同學(xué)的實驗數(shù)據(jù)(在一定范圍內(nèi)).
(1)請你幫小明完成上表的空白處；
(2)在坐標(biāo)圖3中畫出彈簧的伸長量與彈簧受到拉力大小的關(guān)系圖；
(3)請你說明彈簧測力計上相鄰兩刻度線間的距離為什么總是相等的？
解析第(1)小題中，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(dāng)彈簧受到的拉力為零時，得到原長為6．0cm，這樣由左向右的四空中分別是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(jù)實驗數(shù)據(jù)表先描點然后用平滑曲線將這些點連接起來，作圖如圖4.
第(3)小題中，因每相鄰兩刻度線所代表的力的大小是一樣的，而彈簧伸長的長度與它受到的拉力成正比，所以每相鄰兩刻度間的間距一定是相等的.