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苏 州弹簧厂测力计的原理及使用

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苏 州弹簧厂测力计的原理及使用

发布日期:2017-09-30 作者: 点击:

苏州弹簧厂测力计的原理及使用
  一、弹簧测力计的构造
  弹 簧测力计主要由弹簧、秤钩、指针和刻度盘组成.(见图1)
  二、弹簧测力计的原理
  拉弹簧用的力越大,弹簧伸长得越长.这与力的作用效果(一是改变物体的形状;二 是改变物体的运动状态)中的第一点是符合的,即 使用在物体上的外力越大,物体的形变就越大.
  例1某 同学研究弹簧的伸长与拉力的关系,实验数据如下表:
  分 析以上记录的数据后,能得出的结论
  是:.
  解 析从数据中可以看出拉力大小由0.49N增大到0.98N,变成2倍,弹簧的伸长也由2cm增大到4cm,变成2倍;同样由0.49N到1.47N,增大到3倍,伸长也由2cm到6cm,增大到3倍;依此类推,可以得出,拉力增大到几倍,弹 簧的伸长就增大到几倍,即 弹簧伸长的长度与它受到的拉力成正比.
  这 里的伸长是指现长度与原长(不用任何力时的长度)的差,切 不可与弹簧长度混为一谈.
  三、弹 簧测力计使用前的注意点
  1.观察量程,即测量范围,如图1所 示弹簧测力计的量程为5N,使 用前要估测所测力的大小,被 测的力不能超过弹簧测力计的量程,否 则会损坏弹簧测力计.
  2.观 察弹簧测力计的分度值,即 最小两个刻度间所表示的数值,了解分度值的大小,有利于正确读数.如图1,弹 簧测力计的分度值为0.2N.
  3.观 察指针是否指在零刻度线,若不在,应调零,否则测量结果不准确.如图2(d),不 用任何力时指针在零刻度值下方,测 量后读数时就将指针上方的一段值读进去了,导致测量结果偏大.
  4.使用弹簧测力计之前,应 轻轻来回拉动挂钩几次,目 的是看弹簧是否跟外壳相碰、摩擦,是否有不灵活的现象.
  四、弹 簧测力计使用过程中的注意点
  1.无 论弹簧测力计是竖放、横放、斜放,弹 簧的轴线与所测力的方向都要一致,弹簧、秤 钩不能和外壳产生摩擦,否则结果就会不准确.
  2.观 察时视线要与刻度盘垂直.
  3.读数时,指 针往往不一定正好指在某一刻度线上,粗略测量时,靠近哪条线,就读那条线的数值,初 中物理测量长度需记录到分度值的下一位,即必须估测一位,其他如质量、时间、温度、力、电压、电流等估测不作要求.
  例2如图2所示,关 于弹簧测力计的使用,图中正确的是().
  解析B图手拉挂钩时向上拉,由 于弹簧测力计自身的重力,未 拉之前弹簧先伸了一点而使测量结果偏大;C图 力的方向没有与弹簧轴线方向一致;D图测力前没有先调零.
  所以A正确.
  例3一 位同学在自制弹簧测力计前,取 某一规格的弹簧来做实验,记录数据如下:
  (1)分 析这些数据可以得出什么结论?
  (2)用 这种规格的弹簧做弹簧测力计,它的测量范围是多大?
  (3)用 这种规格的弹簧做成的弹簧测力计,在原长100mm处定为零刻度,以后每伸长5mm划一刻度,标记为1、2、3……,且 将相邻的两个刻度间均匀分成5小格,则该弹 簧测力计的分度值为多少?
  解析100mm是拉力为零时的原长,每增加1N,弹簧伸长量增加5mm,在5N以后,没有这个规律,所以本题解法如下:
  (1)分 析这些数据得出的结论是:在一定范围内,弹 簧的伸长跟所受拉力成正比(一定要强调“在一定范围内”);
  (2)测量范围是0~5N;
  (3)每伸长5mm划一刻度,即每增加1N划一刻度,又 在相邻两个刻度间均匀分成5小格,每小格是0.2N,所以分度值是0.2N.
  这 是一道对能力要求较高的实验题,考 查了弹簧测力计的制作原理及怎样使用弹簧测力计的有关知识.
  例4如图1所示的弹簧测力计,用 十分简洁的文字为它写一份使用说明书.
  解 析这是一条小综合的简答题,考 查识图能力及正确使用弹簧测力计的知识,并 且学会用物理术语十分简洁地写一份仪器使用说明书.首 先要能够根据图示知道这只弹簧测力计的测量范围、分度值,其 次要知道弹簧测力计的作用,这是一道开放性题目.
  参考答案如下:
  使用弹簧测力计,最大测量值不能超过5N;
  使 用前要将指针调在零刻度线上,即调零;
  弹 簧测力计使用前首先要轻轻来回拉动几下;
  测量力时,要 使弹簧测力计内弹簧伸长方向跟所测力的方向在一条直线上.
  例5小明同学做实验时,在 竖直悬挂的弹簧下加钩码探究弹簧的伸长量与弹簧所受拉力的关系,下 表是小强同学的实验数据(在一定范围内).
  (1)请 你帮小明完成上表的空白处;
  (2)在坐标图3中 画出弹簧的伸长量与弹簧受到拉力大小的关系图;
  (3)请 你说明弹簧测力计上相邻两刻度线间的距离为什么总是相等的?
  解析第(1)小题中,要求我们填出伸长量,而 伸长量是现在的长度与原长之差,由 表中可知当弹簧受到的拉力为零时,得到原长为6.0cm,这 样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)小题中,根 据实验数据表先描点然后用平滑曲线将这些点连接起来,作图如图4.
  第(3)小题中,因 每相邻两刻度线所代表的力的大小是一样的,而 弹簧伸长的长度与它受到的拉力成正比,所 以每相邻两刻度间的间距一定是相等的.苏州汽车弹簧

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