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求真百科

彈簧測力計是一種測力的大小的工具,運用於物理力學,主要由彈簧、掛鈎、刻度板構成。其在使用前和使用中要注意一些事項。

中文名:彈簧測力計

外文名:Spring Balance (Spring dynamometer)

用 途:測力的大小主要結構彈簧、掛鈎、刻度板

領 域:經常在物理力學中使用

注 意:調節彈簧測力計,指針對齊零刻度

目錄

簡介

用途:測量力的大小(經常在物理力學中使用)

主要結構:彈簧掛鈎刻度板、指針、外殼、吊環(可忽略不計)。

原理:彈簧受力與彈性形變大小成正比。首先任何測量都是將某一個物理量與標準(即單位)比較的過程,力的測量就是將力的作用效果與已知力的作用效果比較的過程。如果一個力的作用效果與1牛力的作用效果相同,這個力的大小就是1牛。其次彈簧的伸長與所受力的大小成正比,在確定1牛力的作用效果以後,容易確定更大的力和更小的力的作用效果。另外,彈簧的穩定性[1] 較好,可以重複使用。故可以運用彈簧測力計測量力的大小。

如何使用彈簧測計

使用前

1.拉動彈簧:反覆拉動彈簧(用力過度可能會損壞彈簧),防止其卡住,摩擦,碰撞。

2.了解量程:知道測量力的最大範圍(量程)是多少。

3.明確分度值:了解彈簧測力計的刻度。知道每一大格,最小一格表示多少牛(N)。

4.校零:檢查指針是否對齊零刻度線,若沒有對齊,需要調節至對齊。

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)

(補充說明:因為超量程使用可能會損壞彈簧測力計,並且造成塑性形變,導致錯誤。而且超量程使用了,會導致測不出準確的力,比如一個6N的力,你用一個量程為5N的彈簧測力計測,指針指向5N,但是實際上是6N,就產生了錯誤。)

2.同方向:測力時,要讓彈簧測力計內的彈簧軸線方向跟所測力的方向在一條直線上,且彈簧不能靠在刻度盤上.

3.視線要與刻度板垂直.

使用後

調節彈簧測力計,讓指針對齊零刻度線。

注意事項

所測物體受到拉力不能超過量程。

測量力的大小的工具叫測力計,在實驗室常用的測力計是彈簧測力計,握力計拉力計

提醒

1.如果指針在零刻度線以上或者以下,這時候沒有把指針調節至0,就會產生誤差。

2.在零刻度線以上,測出來的力比實際的力小,反之在零刻度線以下,測出來的力比實際的力大。

注意:如果彈簧測力計側放,會使測量數值偏小

3.壓力也會產生一定的誤差,要注意,壓力小的地方量出來大

製作方法

1.用直徑0.5毫米的鋼絲放火爐火中均勻加熱,直至發紅,然後拿出慢慢冷卻。冷卻後將它一匝一匝地密繞在直徑15毫米的圓鐵捧上,所繞長度40毫米。再放火爐火中燒紅。然後拿出放入冷水或機油中淬火即成彈簧。

2.取一塊310×80×5毫米的木板為底板,上端釘一塊80×15×5毫米的小木板。在小木板的中心裝一個羊眼圈為提環。把彈簧的一端焊接在提環上,另一端焊一根直徑為2.5毫米、長為150毫米的鐵絲。這段鐵絲的下端有掛鈎,上端與彈簧焊接處再裝上一薄鐵片作指針。指針應與鐵絲垂直,在鐵絲上的位置可調節。在底板上裝一個彎成半圓形的小鐵絲框,框住鐵鈎,以免鐵鈎左右搖擺。

3.在底板上貼一張白紙條標定刻度。掛鈎上不掛重物時指針所指的位置定為零刻度,然後依次在掛鈎上掛上1.0牛、2.0牛、3.0牛、4.0牛、5.0牛等鈎碼,每掛上一個鈎碼,對準指針畫上刻度,再把各刻度間的距離做適當的等分。(註:牛為單位,牛頓/N)

彈簧測力計的原理

在彈性限度內,彈簧的伸長量與所受的拉力成正比,為F=k·Δx。

F為彈力的大小也就是拉力, k為彈簧的勁度係數,單位是牛頓每米,單位的符號是N/m,Δx為彈簧伸長或縮短的長度。

在彈性限度內,彈簧受到的拉力越大,彈簧的伸長量越長。

視頻

練習使用彈簧測力計

參考文獻