解讀彈簧秤

馬瑞園

彈簧秤在物理學(xué)中又叫彈簧測(cè)力計(jì)，本身是一種測(cè)量力的儀器，它是利用彈簧的形變量與外力成正比的關(guān)系制成的.圖1 是我們生活中常見(jiàn)的兩種彈簧秤（臺(tái)式和手提式），它們是一種經(jīng)過(guò)重力和質(zhì)量轉(zhuǎn)換后顯示質(zhì)量的測(cè)量工具.

彈簧秤的種類(lèi)

彈簧秤分為壓力式和拉力式兩種類(lèi)型.壓力式彈簧秤的水平托盤(pán)承受的壓力等于物體所受的重力.秤盤(pán)指針旋轉(zhuǎn)的角度指示所受壓力的數(shù)值，拉力式彈簧秤下端的彈簧和一個(gè)鉤子連在一起.上端固定在外殼頂?shù)沫h(huán)上，被測(cè)物體掛在下面的鉤上，作用力的大小或物體所受的重力從彈簧秤的外殼上的標(biāo)度數(shù)值直接讀出.

彈簧秤的原理

彈簧秤是根據(jù)胡克定律——彈簧在彈性限度內(nèi)的形變量與所受外力的大小成正比制成的.稱(chēng)重時(shí).彈簧發(fā)生彈性形變所產(chǎn)生的彈力與被測(cè)物所受的重力相等.故從形變量的大小即可測(cè)得被測(cè)物所受的重力，通過(guò)質(zhì)量和重力的關(guān)系換算便可以確定其質(zhì)量（其關(guān)系是G=mg）.彈簧秤的稱(chēng)量可從1 mg到數(shù)十噸，載荷在2 mg以下的常采用石英絲彈簧，載荷在5g以下的常采用平卷彈簧，載荷量更大的常采用螺旋彈簧或盤(pán)形彈簧，彈簧測(cè)力計(jì)的構(gòu)造

在實(shí)驗(yàn)室中，我們主要用的是手提式彈簧測(cè)力計(jì)，它的構(gòu)造如圖2所示，主要由彈簧、指針、刻度面板、鐵桿、吊環(huán)和掛鉤構(gòu)成.彈簧測(cè)力計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、讀數(shù)直觀的優(yōu)點(diǎn)，但因彈簧具有彈性滯后的特性，且易受溫度等外界條件變化的影響，故其準(zhǔn)確度、靈敏度較低.此外，其稱(chēng)重結(jié)果還因g值的不同會(huì)有所差異，

彈簧測(cè)力計(jì)的使用

正確使用彈簧測(cè)力計(jì)才能準(zhǔn)確進(jìn)行測(cè)量.所以規(guī)范地使用彈簧測(cè)力計(jì)才能更好地達(dá)到我們的測(cè)量目的.在使用物理儀器時(shí)，我們都要充分了解其使用前、使用時(shí)和使用后的注意事項(xiàng)，

1.彈簧測(cè)力計(jì)在使用前：

（1）需先拉動(dòng)彈簧掛鉤，最好輕輕地來(lái)回拉動(dòng)掛鉤幾次，以免彈簧和外殼摩擦、卡住，造成誤差過(guò)大.

（2）觀察量程，知道這個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的最大量程是多少.

（3）觀察分度值，不同的彈簧測(cè)力計(jì)分度值不同.清晰了解分度值才能更準(zhǔn)確地進(jìn)行讀數(shù).

（4）進(jìn)行校零.檢查指針是否在零刻度線(xiàn)上.調(diào)整對(duì)齊零刻度線(xiàn)，因?yàn)樨Q直測(cè)量時(shí)和水平測(cè)量時(shí)零刻度線(xiàn)位置可能不同，所以使用前需要校正指針歸零.

2.彈簧測(cè)力計(jì)在使用時(shí)：

（1）注意測(cè)量力的大小不能超出彈簧測(cè)力計(jì)的量程，以免損壞彈簧測(cè)力計(jì).

（2）保持同方向.測(cè)量不同方向的力時(shí)，要讓彈簧測(cè)力計(jì)內(nèi)的彈簧軸線(xiàn)方向跟所測(cè)力的方向處在同一條直線(xiàn)上.

（3）讀數(shù)時(shí)要保持視線(xiàn)與刻度盤(pán)垂直.

3.彈簧測(cè)力計(jì)在使用后：

需要及時(shí)調(diào)整刻度線(xiàn)歸零.以備下次方便使用，存放時(shí)要放到清潔干燥處，避免彈簧被腐蝕生銹.從而影響其測(cè)量的準(zhǔn)確性.

彈簧測(cè)力計(jì)是比較精確的測(cè)量?jī)x器之一，需要我們科學(xué)規(guī)范地進(jìn)行使用，才能延長(zhǎng)其使用壽命，保持良好的測(cè)量精度.

責(zé)任編輯 蔡華杰

本期《嘟嘟闖關(guān)記》參考答案

1.嘟嘟所看到的樹(shù)木會(huì)動(dòng)，不是真會(huì)動(dòng)，而是因?yàn)樗x取的參照物不同.嘟嘟選擇車(chē)為參照物，則自己相對(duì)于車(chē)是靜止的，樹(shù)木相對(duì)于車(chē)是運(yùn)動(dòng)的，所以看起來(lái)是樹(shù)木向自己快速“跑”來(lái).

2.這兩根并排的水管分別是浴室的冷水與熱水的進(jìn)水管.嘟嘟洗澡時(shí)，浴室的溫度較高，空氣的濕度也較大，水蒸氣遇到冷水管會(huì)液化成小水珠附著在其表面，看起來(lái)濕漉漉的;而熱水管的溫度較高，其表面不會(huì)有水蒸氣液化，所以看起來(lái)很干燥，注意：同學(xué)們遇到類(lèi)似的情況時(shí)，不要用手觸摸，避免被燙傷.

3.嘟嘟看到放到水里的筷子好似折了.是因?yàn)榘l(fā)生了折射現(xiàn)象，當(dāng)光線(xiàn)從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，光線(xiàn)會(huì)發(fā)生偏折，筷子反射的光是從水中斜射入空氣中，發(fā)生了偏折，而人眼逆著折射光的方向看去，所以看起來(lái)筷子好似折了.

4.嘟嘟和他的小伙伴第一次沒(méi)拉出來(lái)的原因是他和小伙伴的力沒(méi)有用在同一個(gè)方向上，這樣合力就比較小.在調(diào)整后，嘟嘟和小伙伴的力在一個(gè)方向上，這樣合力比較大，就可以把車(chē)?yán)鰜?lái)了.

5.地球上的所有物體均受到地球?qū)λ奈Γ捎诘厍虻奈刮矬w受到的力叫作重力.樹(shù)葉離開(kāi)樹(shù)枝，紙飛機(jī)離開(kāi)手，它們都會(huì)在重力的作用下落到地面上.

6.賽車(chē)在轉(zhuǎn)彎時(shí)，經(jīng)常會(huì)有漂移、甩尾等動(dòng)作，既保持了賽車(chē)以一定速度轉(zhuǎn)彎，又增加了觀賞性.常見(jiàn)的漂移是慣性漂移，賽車(chē)手在轉(zhuǎn)彎時(shí)松油門(mén)并猛打轉(zhuǎn)向，讓車(chē)子邊打滑邊轉(zhuǎn)彎，車(chē)身由于慣性仍保持向前運(yùn)動(dòng)，但車(chē)的實(shí)際前進(jìn)方向和車(chē)頭方向不同，就發(fā)生漂移了.