一种有记忆功能的弹簧测力计的设计与应用

陈毓华

摘 要：本文利用儿童磁写板对弹簧测力计进行改进，设计了一把带有记忆功能的弹簧测力计，利用这把弹簧测力计可以更好地完成中学物理力学实验。

关键词：磁写板；弹簧测力计；超重与失重

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2018）7-0053-2

弹簧测力计（也叫弹簧秤）是一种简单有效的测力工具，它利用弹簧伸长量与弹力成正比这一规律设计而成，是中学阶段一个重要的实验仪器。初中阶段就要求学生能用它來测量力的大小，高中阶段不仅要会利用弹簧秤来做实验，还要求学生探究其规律，理解其原理。但是，普通的弹簧测力计当外力撤掉以后，弹簧恢复原状，就不知道原来的读数了，这给教学带来一些麻烦。为此，笔者对弹簧测力计进行一个小小的改进，使之成为一把带有记忆功能的弹簧测力计，方便教学使用。

1 弹簧测力计的改进

如图1所示，找一块儿童磁写板，根据弹簧测力计的大小，剪下一块放在弹簧测力计的后面当弹簧测力计的底板，取下磁写笔的笔头（其实就是一块圆柱形小磁铁），利用热熔胶枪固定在指针上。这样，当指针移动时，就可以在磁写板上留下痕迹，记录读数。如果要重新测量，就用擦写器（也是一块磁铁）从背面擦掉痕迹，使用很方便。

经过这样的改进，普通的弹簧测力计就具有了“记忆”功能，关键是其原理简单易懂，学生容易理解和接受，同时又很有趣，可以激发学生的学习兴趣。

2 有记忆功能的弹簧测力计的应用

利用弹簧测力计测量摩擦力这个实验，学生在做的过程中不好操作，其中原因之一就是学生一方面要控制弹簧测力计水平匀速地拉动木块，同时又要读数。这是个技术活，学生往往做不好。但使用这个弹簧测力计就简单了，学生只要把精力放在匀速拉动木块这件事情上，拉力大小可以做完再来读，这样更容易操作。

使用改进后的有记忆功能的弹簧测力计可以定性地演示超重与失重现象。用手提着弹簧测力计，勾住一个100 g的钩码，这时，弹簧测力计指针向下移动，在磁写板上留下一条痕迹，用擦写磁铁从磁写板的后面把痕迹擦除。向上加速提起弹簧秤，当弹簧秤静止时，在磁写板上留下了一条痕迹（如图2所示），痕迹的下端读数为1.6，超过1；上端读数为0.6，小于1。这是因为向上提拉过程，钩码先向上加速，发生了超重现象，再向上减速，发生了失重现象。同样的道理，如果让物体向下加速运动，可以观察到失重现象，并测出其“失去”的重量。如果使用普通弹簧测力计，其读数是没办法读出来的。

（栏目编辑 王柏庐）