关于弹簧测力计的物理实验论文

关于弹簧测力计的物理实验论文

1弹簧测力计竖直方向使用时零刻度的确定

在现行的人教版物理教材中,探究重力的大小跟质量的关系、探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系两个实验中,弹簧测力计需要在竖直方向使用。从弹簧测力计的构造可以看出,弹簧测力计的外壳(刻度盘)的上端和吊环相连,所以弹簧测力计沿竖直方向使用时,弹簧会在指针、拉杆和挂钩的重力作用下伸长。这时我们将指针所指的位置定为零刻度的位置,就可以避免指针、拉杆和挂钩的总重对测量数据产生的影响,在测量时拉钩所受到的向下的拉力就等于指针的示数。也就是说,手持拉环进行调零,即可避免弹簧测力计自重对测量数据的影响。

2弹簧测力计倒置使用时零刻度的确定

在探究杠杆的平衡条件、研究定滑轮的特点和测量滑轮组机械效率的实验中,需要将弹簧测力计倒过来使用,此时弹簧测力计的自重会不会影响力的测量?又该如何调零呢?以探究杠杆的平衡条件实验为例,将弹簧测力计倒过来挂在杠杆的右端,竖直向下拉动弹簧测力计,使杠杆在水平位置平衡。这时,由于弹簧测力计外壳自重的影响,它显示的读数不等于手向下的拉力F,所以在测量之前需要进行调零。从理论上来说应该将弹簧测力计倒过来进行调零,但需要注意倒置调零的方法。从弹簧测力计的构造上来分析,将弹簧测力计倒置后,对实验有影响的不再是拉杆、挂钩和弹簧,而是弹簧测力计的外壳自重。如果直接手持弹簧测力计的外壳,将弹簧测力计倒置,弹簧会压缩。但这时指针的变化是由于拉杆、挂钩的重力致使弹簧被压缩造成的,无法避免外壳重量对测量的影响。而且事实上,有的弹簧测力计里的弹簧只能拉伸不能压缩,如果手持弹簧测力计的外壳将弹簧倒置,指针的位置不会发生变化。同时,由于弹簧只是挂在里面的横杆上,位置没有固定,所以当弹簧测力计倒置时指针也可能会下移。所以,正确的调零方法应该是:首先将弹簧测力计倒置,竖直方向放置,挂钩在上,拉环在下,手持挂钩,将指针调到指零的位置。此时弹簧测力计的示数是由于刻度盘的重力作用而产生的。此时进行调零,就能避免弹簧测力计外壳自重在倒置使用时对实验数据的影响了。

3弹簧测力计水平方向使用时零刻度的确定

研究影响滑动摩擦力大小的因素的实验中,需要在水平方向使用弹簧测力计。在竖直方向,拉杆、挂钩和弹簧的自重对弹簧测力计弹簧伸长不产生影响。这时就需要在水平方向对弹簧测力计进行调零。综上所述,利用弹簧测力计可以测量各个方向的拉力,具体使用中需要根据实际拉力方向对弹簧测力计进行调零。

作者:付巍 姜永波 单位:山东省潍坊市实验教学研究中心