解读弹簧秤
2020-01-30马瑞园
马瑞园
弹簧秤在物理学中又叫弹簧测力计,本身是一种测量力的仪器,它是利用弹簧的形变量与外力成正比的关系制成的.图1 是我们生活中常见的两种弹簧秤(台式和手提式),它们是一种经过重力和质量转换后显示质量的测量工具.
弹簧秤的种类
弹簧秤分为压力式和拉力式两种类型.压力式弹簧秤的水平托盘承受的压力等于物体所受的重力.秤盘指针旋转的角度指示所受压力的数值,拉力式弹簧秤下端的弹簧和一个钩子连在一起.上端固定在外壳顶的环上,被测物体挂在下面的钩上,作用力的大小或物体所受的重力从弹簧秤的外壳上的标度数值直接读出.
弹簧秤的原理
弹簧秤是根据胡克定律——弹簧在弹性限度内的形变量与所受外力的大小成正比制成的.称重时.弹簧发生弹性形变所产生的弹力与被测物所受的重力相等.故从形变量的大小即可测得被测物所受的重力,通过质量和重力的关系换算便可以确定其质量(其关系是G=mg).弹簧秤的称量可从1 mg到数十吨,载荷在2 mg以下的常采用石英丝弹簧,载荷在5g以下的常采用平卷弹簧,载荷量更大的常采用螺旋弹簧或盘形弹簧,弹簧测力计的构造
在实验室中,我们主要用的是手提式弹簧测力计,它的构造如图2所示,主要由弹簧、指针、刻度面板、铁杆、吊环和挂钩构成.弹簧测力计具有结构简单、读数直观的优点,但因弹簧具有弹性滞后的特性,且易受温度等外界条件变化的影响,故其准确度、灵敏度较低.此外,其称重结果还因g值的不同会有所差异,
弹簧测力计的使用
正确使用弹簧测力计才能准确进行测量.所以规范地使用弹簧测力计才能更好地达到我们的测量目的.在使用物理仪器时,我们都要充分了解其使用前、使用时和使用后的注意事项,
1.弹簧测力计在使用前:
(1)需先拉动弹簧挂钩,最好轻轻地来回拉动挂钩几次,以免弹簧和外壳摩擦、卡住,造成误差过大.
(2)观察量程,知道这个弹簧测力计的最大量程是多少.
(3)观察分度值,不同的弹簧测力计分度值不同.清晰了解分度值才能更准确地进行读数.
(4)进行校零.检查指针是否在零刻度线上.调整对齐零刻度线,因为竖直测量时和水平测量时零刻度线位置可能不同,所以使用前需要校正指针归零.
2.弹簧测力计在使用时:
(1)注意测量力的大小不能超出弹簧测力计的量程,以免损坏弹簧测力计.
(2)保持同方向.测量不同方向的力时,要让弹簧测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的方向处在同一条直线上.
(3)读数时要保持视线与刻度盘垂直.
3.弹簧测力计在使用后:
需要及时调整刻度线归零.以备下次方便使用,存放时要放到清洁干燥处,避免弹簧被腐蚀生锈.从而影响其测量的准确性.
弹簧测力计是比较精确的测量仪器之一,需要我们科学规范地进行使用,才能延长其使用寿命,保持良好的测量精度.
责任编辑 蔡华杰
本期《嘟嘟闯关记》参考答案
1.嘟嘟所看到的樹木会动,不是真会动,而是因为所选取的参照物不同.嘟嘟选择车为参照物,则自己相对于车是静止的,树木相对于车是运动的,所以看起来是树木向自己快速“跑”来.
2.这两根并排的水管分别是浴室的冷水与热水的进水管.嘟嘟洗澡时,浴室的温度较高,空气的湿度也较大,水蒸气遇到冷水管会液化成小水珠附着在其表面,看起来湿漉漉的;而热水管的温度较高,其表面不会有水蒸气液化,所以看起来很干燥,注意:同学们遇到类似的情况时,不要用手触摸,避免被烫伤.
3.嘟嘟看到放到水里的筷子好似折了.是因为发生了折射现象,当光线从一种介质斜射入另一种介质时,光线会发生偏折,筷子反射的光是从水中斜射入空气中,发生了偏折,而人眼逆着折射光的方向看去,所以看起来筷子好似折了.
4.嘟嘟和他的小伙伴第一次没拉出来的原因是他和小伙伴的力没有用在同一个方向上,这样合力就比较小.在调整后,嘟嘟和小伙伴的力在一个方向上,这样合力比较大,就可以把车拉出来了.
5.地球上的所有物体均受到地球对它的吸引力,由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力.树叶离开树枝,纸飞机离开手,它们都会在重力的作用下落到地面上.
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