弹簧测力计

弹簧测力计使用前

1.拉动弹簧：反复拉动弹簧（用力过度可能会损坏弹簧），防止其卡住，摩擦，碰撞。

2.了解量程：知道测量力的最大范围（量程）是多少。

3.明确分度值：了解弹簧测力计的刻度。知道每一大格，最小一格表示多少牛（N）。

4.校零：检查指针是否对齐零刻度线，若没有对齐，需要调节至对齐。

弹簧测力计使用中

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）

（补充说明：因为超量程使用可能会损坏弹簧测力计，并且造成塑性形变，导致错误。而且超量程使用了，会导致测不出准确的力，比如一个6N的力，你用一个量程为5N的弹簧测力计测，指针指向5N，但是实际上是6N，就产生了错误。）

2.同方向：测力时，要让弹簧测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的方向在一条直线上，且弹簧不能靠在刻度盘上.

3.视线要与刻度板垂直.

弹簧测力计使用后

调节弹簧测力计，让指针对齐零刻度线。

弹簧测力计注意事项

所测物体受到拉力不能超过量程。

测量力的大小的工具叫测力计，在实验室常用的测力计是弹簧测力计，握力计和拉力计。

用途：测量力的大小（经常在物理力学中使用）

主要结构：弹簧、挂钩、刻度板、指针、外壳、吊环（可忽略不计）。

原理：弹簧受力与弹性形变大小成正比。首先任何测量都是将某一个物理量与标准（即单位）比较的过程，力的测量就是将力的作用效果与已知力的作用效果比较的过程。如果一个力的作用效果与1牛力的作用效果相同，这个力的大小就是1牛。其次弹簧的伸长与所受力的大小成正比，在确定1牛力的作用效果以后，容易确定更大的力和更小的力的作用效果。另外，弹簧的稳定性较好，可以重复使用。故可以运用弹簧测力计测量力的大小。

1.如果指针在零刻度线以上或者以下，这时候没有把指针调节至0，就会产生误差。

2.在零刻度线以上，测出来的力比实际的力小，反之在零刻度线以下，测出来的力比实际的力大。

注意:如果弹簧测力计侧放，会使测量数值偏小

3.压力也会产生一定的误差，要注意，压力小的地方量出来大

在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受的拉力成正比,为F=k·Δx。

F为弹力的大小也就是拉力， k为弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，单位的符号是N/m，Δx为弹簧伸长或缩短的长度。

在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量越长。

1．用直径0.5毫米的钢丝放火炉火中均匀加热，直至发红，然后拿出慢慢冷却。冷却后将它一匝一匝地密绕在直径15毫米的圆铁捧上，所绕长度40毫米。再放火炉火中烧红。然后拿出放入冷水或机油中淬火即成弹簧。

2．取一块310×80×5毫米的木板为底板，上端钉一块80×15×5毫米的小木板。在小木板的中心装一个羊眼圈为提环。把弹簧的一端焊接在提环上，另一端焊一根直径为2.5毫米、长为150毫米的铁丝。这段铁丝的下端有挂钩，上端与弹簧焊接处再装上一薄铁片作指针。指针应与铁丝垂直，在铁丝上的位置可调节。在底板上装一个弯成半圆形的小铁丝框，框住铁钩，以免铁钩左右摇摆。

3．在底板上贴一张白纸条标定刻度。挂钩上不挂重物时指针所指的位置定为零刻度，然后依次在挂钩上挂上1.0牛、2.0牛、3.0牛、4.0牛、5.0牛等钩码，每挂上一个钩码，对准指针画上刻度，再把各刻度间的距离做适当的等分。（注：牛为单位，牛顿/N）

一弹簧测力计的使用

重点掌握：弹簧秤的原理 使用方法和读数

一、弹簧测力计的原理

为什么不同的同学拉，弹簧的伸长量不同？

人们根据不锈钢弹簧，拉簧力或压簧力，扭簧力越大，弹簧的形变量越大”这个原理设计了一种弹簧测力计，用弹簧的伸长量或压缩量来表示拉力或压力的大小．

用生活中的拉力器，分别让两个同学拉，比较拉力器的弹簧伸长量的不同．

答：两位同学力的大小可能不同．

说明弹簧的伸长量与拉力的大小有关．

让学生用不同得力拉压物理实验室中的弹簧，得到拉力或压力越大，弹簧的形变量越大的情况

二、弹簧测力计的构造

教师用大型演示弹簧测力计引导学生观察弹簧测力计的外形和内部构造；钢制弹簧、挂钩、指针及刻度．讲刻度时应该明确单位、零刻度线、每一小格、每一大格所代表的示数以及弹簧测力计的量程．要强调测量时不得超过量程．

三、弹簧测力计的使用

在此过程中，老师巡视观察学生操作，及时发现问题，并注意学生是否进行了指针零位的校正．

① 使用前观察指针是否对准零刻度，若没对零，调整指针对零（或记下指针这时所对的刻度）．将弹簧秤挂在铁架台上，用手拉弹簧秤（不要将指针拉到满刻度下），松手后，观察指针是否回零． ② 测力时，让力的作用线与弹簧的轴线在一条直线上 ③ 读数时指针 靠近哪条刻度线就读哪条刻度线的值．

除教材提醒的三点之外，还要提醒一般在使用弹簧测力计之前，应来回拉动几次挂钩，避免使用过程中弹簧被壳卡住．

首先看零刻度线（指针是否指零，若没指零如何调整？）

测量时用手提着弹簧秤的挂环（不要用手握住铁壳，以免弹簧卡在铁壳上）．

研究斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系

猜想：斜面的倾斜程度越大，机械效率越高

实验器材：斜面、木块、弹簧测力计、刻度尺

（实验过程中，保持木块所受重力G不变，斜面长S不变，改变的是斜面的高度h和拉力F）

实验步骤：(将所测数据填入表格一中)

① 用弹簧测力计测出木块的重力G

② 用刻度尺量出斜面的长度S和高度h₁

③ 用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动，读出拉力F₁

④ 改变斜面的倾斜程度，量出斜面的高度h₂

⑤ 用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动，读出拉力F₂

计算公式：

W_有1=Gh₁ W_有2=Gh₂

W_总1=F₁S W_总2=F₂S

表格一：

附：试验参考数据

结论：在其他条件一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高

研究斜面机械效率与斜面之间接触面大小关系

猜想：斜面的机械效率与物体斜面之间接触面大小无关

实验器材：斜面、木块、弹簧测力计、刻度尺

（实验过程中，保持木块的重量G不变，斜面长S不变，斜面的高度h不变，改变的是物体斜面接触面积，和拉力F）（建议有困难的学生选此实验）

实验步骤：(将所测数据填入表格二中)

① 用弹簧测力计测出木块的重力G

② 用刻度尺量出斜面的长度S和高度h

③ 把木块平放，用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动，读出拉力F₁

④ 把木块侧放，用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动，读出拉力F₂

计算公式：W_有=Gh　W_总1=F₁S　W_总2=F₂S

表格二：

附：试验参考数据

结论：斜面的机械效率与物体斜面之间接触面大小无关

研究斜面的机械效率与它的粗糙程度的关系

猜想：表面越光滑，机械效率越高

实验器材：斜面、木块、弹簧测力计、刻度尺

（实验过程中，保持木块的重量G不变，斜面长S不变，斜面的高度h不变，改变的是斜面的粗糙程度和拉力F）

实验步骤：(将所测数据填入表格三中)

① 用弹簧测力计测出木块的重力G

② 用刻度尺两处斜面的长度S和高度h

③ 把木块放木板上，用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动，读出拉力F1

④ 在木板上铺好毛巾，用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动，读出拉力F2

计算公式：W有=Gh　W总1=F1S　W总2=F2S

表格三

附：试验参考数据

结论：在其他条件一定时，斜面表面粗糙程度越大，机械效率越低

研究斜面的机械效率与物体的重量的关系

猜想：斜面的机械效率与物体的重量无关

实验器材：斜面、木块、弹簧测力计、刻度尺

（实验过程中，保持斜面长S不变，斜面的高度h不变，改变的是物体重量G和拉力F）

实验步骤：(将所测数据填入表格四中)

① 用弹簧测力计测出木块的重力G1，用刻度尺两处斜面的长度S和高度h

② 把木块放木板上，用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动，读出拉力F1

③ 用弹簧测力计测出木块和钩码的重力G2

④ 用弹簧测力计拉木块和钩码做匀速直线运动，读出拉力F2

计算公式：W有1=G1h W有2=G2h

W总1=F1S W总2=F2S

表格四

附：试验参考数据

*此处为51%是因拉力四舍五入所致。

结论：机械效率与物体重量无关