彈簧測力計(jì)使用中

用途：測量力的大小（經(jīng)常在物理力學(xué)中使用）

主要結(jié)構(gòu)：彈簧、掛鉤、刻度板、指針、外殼、吊環(huán)（可忽略不計(jì)）。

原理：彈簧受力與彈性形變大小成正比。首先任何測量都是將某一個(gè)物理量與標(biāo)準(zhǔn)（即單位）比較的過程，力的測量就是將力的作用效果與已知力的作用效果比較的過程。如果一個(gè)力的作用效果與1牛力的作用效果相同，這個(gè)力的大小就是1牛。其次彈簧的伸長與所受力的大小成正比，在確定1牛力的作用效果以后，容易確定更大的力和更小的力的作用效果。另外，彈簧的穩(wěn)定性較好，可以重復(fù)使用。故可以運(yùn)用彈簧測力計(jì)測量力的大小。

彈簧測力計(jì)使用前

1.拉動(dòng)彈簧：反復(fù)拉動(dòng)彈簧（用力過度可能會(huì)損壞彈簧），防止其卡住，摩擦，碰撞。

2.了解量程：知道測量力的最大范圍（量程）是多少。

3.明確分度值：了解彈簧測力計(jì)的刻度。知道每一大格，最小一格表示多少牛（N）。

4.校零：檢查指針是否對(duì)齊零刻度線，若沒有對(duì)齊，需要調(diào)節(jié)至對(duì)齊。

彈簧測力計(jì)使用中

1.不能超量程使用.（天平，量筒，量杯等都不能超量程使用，但刻度尺除外）

（補(bǔ)充說明：因?yàn)槌砍淌褂每赡軙?huì)損壞彈簧測力計(jì)，并且造成塑性形變，導(dǎo)致錯(cuò)誤。而且超量程使用了，會(huì)導(dǎo)致測不出準(zhǔn)確的力，比如一個(gè)6N的力，你用一個(gè)量程為5N的彈簧測力計(jì)測，指針指向5N，但是實(shí)際上是6N，就產(chǎn)生了錯(cuò)誤。）

2.同方向：測力時(shí)，要讓彈簧測力計(jì)內(nèi)的彈簧軸線方向跟所測力的方向在一條直線上，且彈簧不能靠在刻度盤上.

3.視線要與刻度板垂直.

彈簧測力計(jì)使用后

調(diào)節(jié)彈簧測力計(jì)，讓指針對(duì)齊零刻度線。

彈簧測力計(jì)注意事項(xiàng)

所測物體受到拉力不能超過量程。

測量力的大小的工具叫測力計(jì)，在實(shí)驗(yàn)室常用的測力計(jì)是彈簧測力計(jì)，握力計(jì)和拉力計(jì)。

1.如果指針在零刻度線以上或者以下，這時(shí)候沒有把指針調(diào)節(jié)至0，就會(huì)產(chǎn)生誤差。

2.在零刻度線以上，測出來的力比實(shí)際的力小，反之在零刻度線以下，測出來的力比實(shí)際的力大。

注意:如果彈簧測力計(jì)側(cè)放，會(huì)使測量數(shù)值偏小

3.壓力也會(huì)產(chǎn)生一定的誤差，要注意，壓力小的地方量出來大

在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長量與所受的拉力成正比,為F=k·Δx。

F為彈力的大小也就是拉力， k為彈簧的勁度系數(shù)，單位是牛頓每米，單位的符號(hào)是N/m，Δx為彈簧伸長或縮短的長度。

在彈性限度內(nèi),彈簧受到的拉力越大，彈簧的伸長量越長。

1．用直徑0.5毫米的鋼絲放火爐火中均勻加熱，直至發(fā)紅，然后拿出慢慢冷卻。冷卻后將它一匝一匝地密繞在直徑15毫米的圓鐵捧上，所繞長度40毫米。再放火爐火中燒紅。然后拿出放入冷水或機(jī)油中淬火即成彈簧。

2．取一塊310×80×5毫米的木板為底板，上端釘一塊80×15×5毫米的小木板。在小木板的中心裝一個(gè)羊眼圈為提環(huán)。把彈簧的一端焊接在提環(huán)上，另一端焊一根直徑為2.5毫米、長為150毫米的鐵絲。這段鐵絲的下端有掛鉤，上端與彈簧焊接處再裝上一薄鐵片作指針。指針應(yīng)與鐵絲垂直，在鐵絲上的位置可調(diào)節(jié)。在底板上裝一個(gè)彎成半圓形的小鐵絲框，框住鐵鉤，以免鐵鉤左右搖擺。

3．在底板上貼一張白紙條標(biāo)定刻度。掛鉤上不掛重物時(shí)指針?biāo)傅奈恢枚榱憧潭?，然后依次在掛鉤上掛上1.0牛、2.0牛、3.0牛、4.0牛、5.0牛等鉤碼，每掛上一個(gè)鉤碼，對(duì)準(zhǔn)指針畫上刻度，再把各刻度間的距離做適當(dāng)?shù)牡确?。（注：牛為單位，牛頓/N）

一彈簧測力計(jì)的使用

重點(diǎn)掌握：彈簧秤的原理 使用方法和讀數(shù)

一、彈簧測力計(jì)的原理

為什么不同的同學(xué)拉，彈簧的伸長量不同？

人們根據(jù)不銹鋼彈簧，拉簧力或壓簧力，扭簧力越大，彈簧的形變量越大”這個(gè)原理設(shè)計(jì)了一種彈簧測力計(jì)，用彈簧的伸長量或壓縮量來表示拉力或壓力的大小．

用生活中的拉力器，分別讓兩個(gè)同學(xué)拉，比較拉力器的彈簧伸長量的不同．

答：兩位同學(xué)力的大小可能不同．

說明彈簧的伸長量與拉力的大小有關(guān)．

讓學(xué)生用不同得力拉壓物理實(shí)驗(yàn)室中的彈簧，得到拉力或壓力越大，彈簧的形變量越大的情況

二、彈簧測力計(jì)的構(gòu)造

教師用大型演示彈簧測力計(jì)引導(dǎo)學(xué)生觀察彈簧測力計(jì)的外形和內(nèi)部構(gòu)造；鋼制彈簧、掛鉤、指針及刻度．講刻度時(shí)應(yīng)該明確單位、零刻度線、每一小格、每一大格所代表的示數(shù)以及彈簧測力計(jì)的量程．要強(qiáng)調(diào)測量時(shí)不得超過量程．

三、彈簧測力計(jì)的使用

在此過程中，老師巡視觀察學(xué)生操作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并注意學(xué)生是否進(jìn)行了指針零位的校正．

① 使用前觀察指針是否對(duì)準(zhǔn)零刻度，若沒對(duì)零，調(diào)整指針對(duì)零（或記下指針這時(shí)所對(duì)的刻度）．將彈簧秤掛在鐵架臺(tái)上，用手拉彈簧秤（不要將指針拉到滿刻度下），松手后，觀察指針是否回零． ② 測力時(shí)，讓力的作用線與彈簧的軸線在一條直線上 ③ 讀數(shù)時(shí)指針 靠近哪條刻度線就讀哪條刻度線的值．

除教材提醒的三點(diǎn)之外，還要提醒一般在使用彈簧測力計(jì)之前，應(yīng)來回拉動(dòng)幾次掛鉤，避免使用過程中彈簧被殼卡住．

首先看零刻度線（指針是否指零，若沒指零如何調(diào)整？）

測量時(shí)用手提著彈簧秤的掛環(huán)（不要用手握住鐵殼，以免彈簧卡在鐵殼上）．

研究斜面的機(jī)械效率與斜面傾斜程度的關(guān)系

猜想：斜面的傾斜程度越大，機(jī)械效率越高

實(shí)驗(yàn)器材：斜面、木塊、彈簧測力計(jì)、刻度尺

（實(shí)驗(yàn)過程中，保持木塊所受重力G不變，斜面長S不變，改變的是斜面的高度h和拉力F）

實(shí)驗(yàn)步驟：(將所測數(shù)據(jù)填入表格一中)

① 用彈簧測力計(jì)測出木塊的重力G

② 用刻度尺量出斜面的長度S和高度h₁

③ 用彈簧測力計(jì)拉木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，讀出拉力F₁

④ 改變斜面的傾斜程度，量出斜面的高度h₂

⑤ 用彈簧測力計(jì)拉木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，讀出拉力F₂

計(jì)算公式：

W_有1=Gh₁ W_有2=Gh₂

W_總1=F₁S W_總2=F₂S

表格一：

附：試驗(yàn)參考數(shù)據(jù)

結(jié)論：在其他條件一定時(shí)，斜面的傾斜程度越大，機(jī)械效率越高

研究斜面機(jī)械效率與斜面之間接觸面大小關(guān)系

猜想：斜面的機(jī)械效率與物體斜面之間接觸面大小無關(guān)

實(shí)驗(yàn)器材：斜面、木塊、彈簧測力計(jì)、刻度尺

（實(shí)驗(yàn)過程中，保持木塊的重量G不變，斜面長S不變，斜面的高度h不變，改變的是物體斜面接觸面積，和拉力F）（建議有困難的學(xué)生選此實(shí)驗(yàn)）

實(shí)驗(yàn)步驟：(將所測數(shù)據(jù)填入表格二中)

① 用彈簧測力計(jì)測出木塊的重力G

② 用刻度尺量出斜面的長度S和高度h

③ 把木塊平放，用彈簧測力計(jì)拉木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，讀出拉力F₁

④ 把木塊側(cè)放，用彈簧測力計(jì)拉木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，讀出拉力F₂

計(jì)算公式：W_有=Gh　W_總1=F₁S　W_總2=F₂S

表格二：

附：試驗(yàn)參考數(shù)據(jù)

結(jié)論：斜面的機(jī)械效率與物體斜面之間接觸面大小無關(guān)

研究斜面的機(jī)械效率與它的粗糙程度的關(guān)系

猜想：表面越光滑，機(jī)械效率越高

實(shí)驗(yàn)器材：斜面、木塊、彈簧測力計(jì)、刻度尺

（實(shí)驗(yàn)過程中，保持木塊的重量G不變，斜面長S不變，斜面的高度h不變，改變的是斜面的粗糙程度和拉力F）

實(shí)驗(yàn)步驟：(將所測數(shù)據(jù)填入表格三中)

① 用彈簧測力計(jì)測出木塊的重力G

② 用刻度尺兩處斜面的長度S和高度h

③ 把木塊放木板上，用彈簧測力計(jì)拉木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，讀出拉力F1

④ 在木板上鋪好毛巾，用彈簧測力計(jì)拉木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，讀出拉力F2

計(jì)算公式：W有=Gh　W總1=F1S　W總2=F2S

表格三

附：試驗(yàn)參考數(shù)據(jù)

結(jié)論：在其他條件一定時(shí)，斜面表面粗糙程度越大，機(jī)械效率越低

研究斜面的機(jī)械效率與物體的重量的關(guān)系

猜想：斜面的機(jī)械效率與物體的重量無關(guān)

實(shí)驗(yàn)器材：斜面、木塊、彈簧測力計(jì)、刻度尺

（實(shí)驗(yàn)過程中，保持斜面長S不變，斜面的高度h不變，改變的是物體重量G和拉力F）

實(shí)驗(yàn)步驟：(將所測數(shù)據(jù)填入表格四中)

① 用彈簧測力計(jì)測出木塊的重力G1，用刻度尺兩處斜面的長度S和高度h

② 把木塊放木板上，用彈簧測力計(jì)拉木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，讀出拉力F1

③ 用彈簧測力計(jì)測出木塊和鉤碼的重力G2

④ 用彈簧測力計(jì)拉木塊和鉤碼做勻速直線運(yùn)動(dòng)，讀出拉力F2

計(jì)算公式：W有1=G1h W有2=G2h

W總1=F1S W總2=F2S

表格四

附：試驗(yàn)參考數(shù)據(jù)

*此處為51%是因拉力四舍五入所致。

結(jié)論：機(jī)械效率與物體重量無關(guān)