淺談彈簧測力計(jì)的校零

李元壽

彈簧測力計(jì)是初中物理力學(xué)中重要的測量工具，是初中物理力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，也是物理實(shí)驗(yàn)技能的一個(gè)基本要求。因此，新課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生通過探究形變大小與外力的關(guān)系，領(lǐng)悟彈簧測力計(jì)的原理；通過觀察和對(duì)比，認(rèn)識(shí)彈簧測力計(jì)的構(gòu)造和使用方法；通過實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)會(huì)使用彈簧測力計(jì)測量力的大小。但筆者在各種培訓(xùn)和實(shí)驗(yàn)的活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)，目前還有相當(dāng)一部分老師對(duì)彈簧測力計(jì)的使用還存在誤區(qū)，特別是在彈簧測力計(jì)的校零上還存在較大的偏差，因而直接影響學(xué)生對(duì)這一知識(shí)點(diǎn)的理解和應(yīng)用?，F(xiàn)筆者對(duì)彈簧測力計(jì)的校零方法作一簡單的闡述，敬請(qǐng)各位同行的批評(píng)與指正。

由鳳凰出版?zhèn)髅郊瘓F(tuán)、江蘇科學(xué)出版社出版的經(jīng)全國中小學(xué)教材審定委員會(huì)2002年初審?fù)ㄟ^的義務(wù)教育課程秩實(shí)驗(yàn)教科書《物理》8年級(jí)下冊(cè)P43頁用信息快遞的方式，給出了彈簧測力計(jì)的使用方法。

(1)了解彈簧測力計(jì)的量程，使用時(shí)不能測量超過量程的力

(2)觀察彈簧測力計(jì)分度值

(3)校正“0”點(diǎn)。將彈簧測力計(jì)按測量時(shí)所需的位置放好，檢查指針是否還在“0”刻度線處，若不在，應(yīng)調(diào)“0”。

(4)測量時(shí)，要使彈簧測力計(jì)受力方向沿彈簧的軸線方向；觀察時(shí)，視線必須與刻度盤垂直。

教材給出了彈簧測力計(jì)的正確的使用方法后，并給出了幾種使用方法的圖示正誤辨析。由于以前沒有相關(guān)的資料顯示彈簧測力計(jì)正確的校零方法，部分老師對(duì)彈簧測力計(jì)的使用方法之(3)的要求理解不透，研究不深，再加上學(xué)生的理解能力也很有限。因此彈簧測力計(jì)的校零方法仍是人們?cè)谑褂眠^程中不太注意的一個(gè)問題，特別是在實(shí)驗(yàn)中形成操作方法的錯(cuò)誤，帶來了測量數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論的分析，給教學(xué)工作和學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來了許多的負(fù)面影響。

而從上述內(nèi)容不難看出，彈簧測力計(jì)的校零要按測量時(shí)所需的位置放好。那么什么是所需位置呢?筆者經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)觀察和測量的數(shù)據(jù)分析，并結(jié)合相關(guān)的理論指出，彈簧測力計(jì)的校零方法具體應(yīng)分為如下的三種位置考慮。

第一，在豎直方向測量向下的力時(shí)彈簧測力計(jì)的校零

在豎直方向上，彈簧測力計(jì)向上拉物體，測量物體的重力或其，它拉力時(shí)，應(yīng)手拿彈簧測力計(jì)的外殼，使彈簧測力計(jì)的彈簧在豎直方向上受秤鉤和金屬桿的重力作用下自然伸長，使指針對(duì)準(zhǔn)彈簧測力計(jì)刻度盤上的零刻度線即可。這一方法，人們大都能夠正確地進(jìn)行操作，如測量重力、在再探動(dòng)滑輪等實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用等。

第二，在豎直方向測量向上拉力的校零

在豎直方向上，測量向上的拉力時(shí)，應(yīng)手拿彈簧測力計(jì)的掛鉤，使彈簧測力計(jì)的彈簧在受外殼的重力作用下，自然地產(chǎn)生形變，使指針對(duì)準(zhǔn)彈簧測力計(jì)刻度盤上的零刻度線時(shí)即可。

第三，在水平方向測力前的校零

在水平方向測力前的校零方法是，手拿彈簧測力計(jì)的外殼在水平平放，用手指多次彈振彈簧測力計(jì)十外殼，使彈簧測力計(jì)中的彈簧在水平方向上，減少因秤鉤、金屬桿的重力作用與外殼之間產(chǎn)生的摩擦力影響而自由地伸展，當(dāng)指針對(duì)準(zhǔn)彈簧測力計(jì)刻度盤上零刻度線即可。此種方法，在初中物理教材上也多有應(yīng)用。如估測大氣壓數(shù)值的實(shí)驗(yàn)中就應(yīng)該進(jìn)行水平校零。

當(dāng)然，在利用彈簧測力計(jì)斜向上拉測量力時(shí)，就要用第—種方法校零，在利用彈簧測力計(jì)斜向下拉測量力時(shí)，就要用第二方法進(jìn)行校零。同時(shí)還可向同學(xué)們介紹其誤差形成的原因，以加深對(duì)彈簧測力計(jì)在杠桿實(shí)驗(yàn)、測定滑輪組機(jī)械效率等實(shí)驗(yàn)中要求彈簧測力計(jì)應(yīng)豎直向上或豎直向下拉的原因理解。這就是教材上要求的在按測量時(shí)所需的位置。

雖然初中物理新教材中在講彈簧測力計(jì)使用時(shí)，之前還沒有涉及重力和壓力的相關(guān)知識(shí)，但老師在教給學(xué)生進(jìn)行彈簧測力計(jì)的校零方法時(shí)，我們應(yīng)該告訴他們的是科學(xué)的方法，這也是教材直接用信息快遞的方式呈現(xiàn)的原因，至于需要這樣校零方法的原因，可以讓優(yōu)秀的學(xué)生去思考，去探究，在講過重力和壓力等相關(guān)的知識(shí)之后，再告訴給學(xué)生，學(xué)生就會(huì)有恍然大悟之感覺，并能促進(jìn)學(xué)生對(duì)彈簧測力計(jì)的使用方法和重力、壓力等相關(guān)知識(shí)的正確理解與運(yùn)用。而決不能因操作方法的錯(cuò)誤帶來數(shù)據(jù)的較大偏差，籠統(tǒng)歸結(jié)為實(shí)驗(yàn)誤差形成的影響，這不是我們應(yīng)有的科學(xué)態(tài)度。