(2)主要结构:主要是一根弹性很好的钢质弹簧,还有挂钩、指针、刻度及外壳.同学们常用的两种弹簧测力计如图所示.
(3)原理: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.
7.2-3:探究弹簧测力计原理的实验
(1)如下图甲是一根弹簧在拉力的作用下被拉伸的实验示意图,先读出在不挂钩码时弹簧下端指针所指的刻度值,然后在弹簧下端挂上钩码逐个增加钩码个数,测出指针所指的刻度值,所得的数据填入设计的表格如下:(重力加速度g取10Kg/N)
(2)根据所测量的数据进行描点,在用平滑的曲线或直线连接各点,在连结时应让尽量多的点落在线上,偏差比较大的点舍去.不在线上的点尽量平均分布在线的两侧,如图乙:
(3)从图乙中可以看出,在0至4N的范围内,图象是一条过坐标原点的直线,说明弹簧的伸长长度与受到的拉力成正比.当拉力大于4N时,伸长长度与受到的拉力不成正比关系.
(4)其实,在拉力超过4N时,弹簧发生的是塑性形变,这种情况称为超出了弹性限度.
(5)从而得出实验结论:在弹性限度范围内,弹簧伸长或压缩的长度与受到的拉力或压力成正比.根据这一原理,制成弹簧测力计.