第二节 测量:用弹簧测力计测量力(教学课件)物理新教材沪科版八年级全一册
2026-09-04
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精品
摘要:
该初中物理课件聚焦弹簧测力计测量力,核心知识点涵盖构造、弹性限度内伸长量与拉力成正比的原理及使用方法。课堂通过观察量程分度值、校零等操作导入,前承弹力概念,为后续力的定量测量应用搭建学习支架。
其亮点在于以科学探究为主线,规范实验步骤与数据记录示例,结合科学思维培养,如通过交流讨论中测量课本拉力、分析相互作用力等问题引导推理。采用实验操作与问题驱动的教学方法,助力学生提升探究能力与科学思维,也为教师提供清晰的教学流程与实践指导。
内容正文:
实验报告:用弹簧测力计测量力
1、 实验目的
1. 认识弹簧测力计的构造与工作原理,掌握弹簧测力计的正确使用方法。
2. 会用弹簧测力计测量拉力的大小,完成规范操作与准确读数。
2、 实验器材
弹簧测力计(量程 0~5N,分度值 0.2N)、50g 规格钩码若干、物理课本、细线。
3、 实验原理(弹簧测力计测量力的道理)
在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越大,且弹簧的伸长量与所受拉力成正比。
弹簧测力计正是利用这一性质,将力的大小转化为弹簧的伸长量,通过刻度盘上的指针位置直观显示力的大小,把不易直接观测的力转化为可见的刻度示数,实现力的定量测量。
4、 实验步骤
1. 观察仪器:观察弹簧测力计的刻度盘,明确其量程(测量范围)和分度值。
2. 校零调节:将弹簧测力计沿受力方向悬挂,检查指针是否对准零刻度线,若有偏差,调节指针至零刻度线。
3. 测量钩码的拉力:将钩码挂在弹簧测力计的挂钩上,待指针静止稳定后,读出钩码对弹簧测力计的拉力,记录数据。
4. 重复实验:更换不同数量的钩码,重复上述测量,记录多组数据。
5. 拓展测量:测量物理课本对弹簧测力计的拉力,记录结果。
5、 实验数据记录(示例)
实验次数
测量对象
拉力示数/N
1
1 个 50g 钩码
0.5
2
2 个 50g 钩码
1.0
3
4 个 50g 钩码
2.0
4
物理课本
3.2
6、 实验结论
1. 弹簧测力计的核心工作原理是弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比。
2. 规范使用弹簧测力计需遵循 “看量程→看分度→先校零→沿轴线→稳读数” 的步骤,才能准确测量力的大小。
7、 交流讨论问题解答
问题 1:若将钩码换成物理教科书,怎样测量书对弹簧测力计的拉力?
答:可根据测量方向选择对应方法:
竖直测量:将弹簧测力计竖直悬挂并校零,把物理课本挂在测力计挂钩上,待课本静止后,指针对应的示数就是书对弹簧测力计的拉力(大小等于课本的重力)。
水平测量:将弹簧测力计水平放置并校零,用挂钩勾住课本,沿水平方向匀速拉动课本,待课本匀速直线运动时,指针示数就是书对弹簧测力计的水平拉力。
问题 2:怎样粗略测量一根细棉线能承受的最大拉力?
答:采用极限拉断法测量:
将细棉线的一端固定在桌面的挂钩上,另一端系在弹簧测力计的挂钩上;沿棉线轴线方向缓慢、均匀地增大拉力,同时观察测力计的示数,直到细棉线刚好被拉断,此时弹簧测力计的示数,就是这根细棉线能承受的最大拉力。
问题 3:用两个弹簧测力计在水平方向上互相拉,两个测力计的示数有什么关系?
答:两个弹簧测力计的示数大小相等。
原因:力的作用是相互的。两个弹簧测力计对拉时,左边测力计对右边测力计的拉力,与右边测力计对左边测力计的拉力,是一对相互作用力,它们大小相等、方向相反,分别作用在两个测力计上,因此两个测力计的示数始终相等。
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$物理八年级全一册 •沪科版
第六章 熟悉而陌生的力
第二节 测量:用弹簧测力计测量力
《考工记・弓人》有言:“凡为弓,和筋与角,张而弦之,力有所生。” 古人制弓,以木为干,以筋为弦,张弓蓄力,发矢破的,正是对弹性形变与弹力的朴素运用。从弯弓射箭的古代技艺,到精准测力的现代仪器,人类对弹力的认知从经验感知走向定量测量。方寸弹簧之间,藏着力与形变的恒定规律;刻度指针之上,量着力的大小与强弱。
学习目标——物理学科素养
01
物理观念
认识弹力的概念与产生条件,区分弹性形变与范性形变;掌握弹簧测力计的工作原理与基本构造,建立弹力与形变相联系的物理认知体系。
02
科学思维
理解弹力与弹性形变的内在关联,推导弹簧伸长量与拉力的对应关系,辨析弹簧测力计的操作正误,培养归纳推理与误差分析的科学思维能力。
03
科学探究
能规范使用弹簧测力计测量力的大小,完成钩码拉力等测量实验,学会观察量程、分度值与校零操作,提升实验操作与数据读取的探究能力。
04
科学态度与责任
养成规范操作、爱护实验器材的实验习惯;体会古代弹力应用的智慧,认识测力工具对科学发展的支撑作用,树立严谨求实的计量意识。
教学重难点
教学难点
教学重点
01. 概念认知:掌握弹力的定义与产生条件,区分弹性形变与范性形变。
02. 原理掌握:掌握弹簧测力计的工作原理,认识其基本结构。
03. 实验操作:熟练掌握弹簧测力计的使用步骤,能规范测量力的大小。
01. 本质理解:深入理解弹力的方向与形变方向的关系,建立弹力的矢量认知。
02. 操作规范:准确把握弹簧测力计的使用细节,理解轴线共线等操作要求的物理意义。
03. 误差分析:能分析操作不当带来的测量误差,判断测量值的偏差方向。
课堂引入
早在春秋战国时期,弓弩便广泛应用于军事与狩猎。古人在制弓实践中早已发现:弓拉得越满,箭矢射得越远,说明形变程度越大,产生的弹力就越大。汉代的弩机更是将弹力的运用推向高峰,借助弹性之力实现远距精准打击,这是人类对弹力规律的早期实践探索。
从古代的弓矢、弹弓,到现代的弹簧秤、握力计,弹力的应用无处不在。而弹簧测力计,正是根据弹力与形变的定量关系制成的精密测量工具,让力的大小从 “手感经验” 变成了 “精准数值”。
“形有变而力生焉,度有准而量明焉。” 弹力因形变而生,测力以弹簧为器。今天,我们就系统学习弹力的概念,掌握弹簧测力计的规范使用方法。
知识点1 弹力
探索新知——形变的分类
物体受到外力作用时,形状发生改变,这种变化叫做形变。根据撤去外力后能否恢复原状,形变分为两类:
弹性形变:撤去外力后,物体能自动恢复原状的形变。例如:拉弯的弓、拉长的弹簧、握扁的球。
范性形变(塑性形变):撤去外力后,物体不能自动恢复原状的形变。例如:捏扁的橡皮泥、折弯的铁丝、揉皱的纸张。
探索新知——弹力的概念
物体发生弹性形变而产生的力,叫做弹力。
弹力产生的两个条件:① 物体相互接触;② 发生弹性形变。
弹力方向:始终与物体的形变方向相反,并且总是与接触面垂直。
常见弹力:支持力、压力、拉力
二者缺一不可
指向恢复原状的方向
探索新知——弹力的概念
物体发生弹性形变而产生的力,叫做弹力。
弹力产生的两个条件:① 物体相互接触;② 发生弹性形变。
弹力方向:始终与物体的形变方向相反,并且总是与接触面垂直。
常见弹力:支持力、压力、拉力
二者缺一不可
指向恢复原状的方向
探索新知——生活中常见的弹力
我们通常所说的拉力、支持力、压力等,本质上都是弹力:
(1)拉橡皮筋时,橡皮筋发生弹性形变,产生拉力;
(2)书本放在桌面上,桌面发生微小弹性形变,对书产生支持力;
(3)书对桌面的压力,也是书本发生微小弹性形变产生的弹力;
(4)跳板对运动员的托举力、球网对足球的阻力,都是弹力。
典例分析
例1 (多选)如图所示,一次性医用口罩由罩体、松紧和铝条组成,戴口罩时,罩体紧贴面部,松紧跨在两耳耳根后,用手指挤压铝条,使口罩上端紧贴鼻梁,然后向下拉伸口罩,覆盖鼻子嘴巴。关于该口罩,以下说法中正确的是( )
A.压弯的铝条发生的是弹性形变
B.松紧发生形变后会对耳根产生弹力的作用
C.在弹性限度内,松紧被拉得越长,产生的弹力越大
D.松紧对耳根有力的作用,耳根对松紧没有力的作用
【解析】A.弹性形变是指物体在力的作用下发生形变,当外力撤去后能恢复原来形状的形变;塑性形变是指物体在力的作用下发生形变,当外力撤去后不能恢复原来形状的形变。 用手指挤压铝条,使口罩上端紧贴鼻梁,撤去外力后,铝条不能恢复到原来的形状,所以压弯的铝条发生的是塑性形变,而不是弹性形变,故A错误;
B.弹力是物体由于发生弹性形变而产生的力。 当松紧跨在两耳耳根后,松紧会发生弹性形变,根据弹力的定义,发生弹性形变的松紧会对使它发生形变的物体(耳根)产生弹力的作用,所以松紧发生形变后会对耳根产生弹力的作用,故B正确;
C.在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比,即拉力越大,弹簧伸长越长,同时弹簧产生的弹力也越大。 对于口罩的松紧带来说,在弹性限度内,它也遵循这样的规律,松紧被拉得越长,说明使它发生形变的力越大,那么它产生的弹力也就越大,故C正确;
D.力的作用是相互的,当一个物体对另一个物体施加力的作用时,同时也会受到另一个物体对它的反作用力。 松紧对耳根有力的作用,那么耳根也会对松紧产生一个反作用力,所以耳根对松紧也有力的作用,故D错误。 故选BC。
BC
典例分析
例2 如图,玩具汽车停在模型桥面上。下列说法正确的是( )
A.桥面受向下的弹力,是因为桥梁发生了弹性形变
B.汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力
C.汽车受向上的弹力,是因为桥梁发生了弹性形变
D.汽车受向上的弹力,是因为汽车发生了形变
【解析】A.桥面受到向下的弹力,这个弹力的施力物体是汽车,因为汽车停在桥面上,汽车发生了弹性形变,要恢复原状,就会对与之接触的桥面产生向下的弹力,而不是因为桥梁发生了弹性形变,故A错误;
B.汽车停在桥面上,汽车对桥面产生向下的压力,使桥面发生了弹性形变,从而桥面对汽车产生了向上的支持力,即汽车受到了弹力,故B错误;
C.汽车受到向上的弹力,这个弹力的施力物体是桥梁,桥梁在汽车的压力作用下发生了弹性形变,要恢复原状,就会对与之接触的汽车产生向上的弹力,故C正确;
D.汽车受向上的弹力,其施力物体是桥梁,是因为桥梁发生了弹性形变,而不是因为汽车发生了形变,故D错误。故选C。
C
知识点2 认识弹簧测力计
探索新知——结构与原理
力可以使物体发生形变。
施加的力越大,拉力器拉得越开,弹簧伸长得越长。
探索新知——结构与原理
力可以使物体发生形变。
施加的力越大,拉力器拉得越开,弹簧伸长得越长。
探索新知——结构与原理
弹簧测力计是实验室常用的测量力的大小的工具。
(1)主要结构:弹簧、挂钩、指针、刻度盘、外壳。
(2)工作原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越大。弹簧的伸长量与拉力大小成正比,因此可以通过伸长量反映力的大小。
探索新知——弹簧测力计的使用规范
1.看量程:明确测力计的测量范围,待测力的大小必须在量程之内,超量程会损坏弹簧。
2.看分度值:明确每一大格、每一小格代表的力的大小,掌握测量精度。
3.校零:使用前检查指针是否对准零刻度线,若未对齐,调节指针至零刻度线。
4.测力规范:测量时,弹簧的轴线方向要与所测力的方向在同一条直线上;弹簧不能靠在刻度盘上,避免摩擦影响测量精度。
5.读数规范:待指针稳定后再读数,视线与指针所在刻度相平。
探索新知——弹簧测力计的使用规范
1.看量程:明确测力计的测量范围,待测力的大小必须在量程之内,超量程会损坏弹簧。
2.看分度值:明确每一大格、每一小格代表的力的大小,掌握测量精度。
3.校零:使用前检查指针是否对准零刻度线,若未对齐,调节指针至零刻度线。
4.测力规范:测量时,弹簧的轴线方向要与所测力的方向在同一条直线上;弹簧不能靠在刻度盘上,避免摩擦影响测量精度。
5.读数规范:待指针稳定后再读数,视线与指针所在刻度相平。
探索新知——弹簧测力计的使用规范
测力时,要使测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的方向在一条直线上, 弹簧不要靠在刻度盘上。
读出弹簧测力计的示数,读数时,视线应与指针对应的刻度线垂直。
拓展:其他测力计
为满足不同场景的测力需求,人们还制造了多种测力计:
(1)生活常用:握力计、便携式拉力计、弹簧秤;
(2)专业测量:数显测力计、压力测力计、高精度电子测力计。
典例分析
例3 如图所示,有一根弹簧测力计,由于某种原因,它表面的刻度值没有了,但弹簧测力计的其他部件都完好。为了利用这把弹簧测力计,现把一小段长度均匀分割的刻度线粘贴到弹簧测力计上,当用10N的拉力拉弹簧测力计的挂钩时,弹簧测力计的指针刚好指在刻度线5下面的第三条黑线位置;当用20N的拉力拉弹簧测力计的挂钩时,弹簧测力计的指针刚好指在刻度线7上面第二条刻度线的位置,由此可知,利用图的刻度线,此弹簧测力计能够测量的范围是 _________。如果将刻度线的粘贴位置向挂钩方向移动一小段,则此时弹簧测力计能够测得的最大值与最小值之差将_______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【解析】[1]弹簧在弹性限度内,伸长量与所受拉力成正比。观察刻度可知:刻度从5cm到8cm共3个大格,每个大格分5个小格。当用10N的拉力拉弹簧测力计的挂钩时,弹簧测力计的指针刚好指在刻度线5下面的第三条黑线位置;当用20N的拉力拉弹簧测力计的挂钩时,弹簧测力计的指针刚好指在刻度线7上面第二条刻度线的位置,这说明了弹簧测力计受到的拉力增大10N时,弹簧的伸长是5个小格,所以每伸长一个小格所用的拉力为2N。当指针指在5cm时,是在10N上方的三格处,其示数为10N−3×2N=4N
当指针指在8cm时,是在20N下方的7格处,其示数为20N+7×2N=34N
故弹簧测力计能够测量的范围是4N≤F≤34N。
[2]弹簧测力计能够测得的最大值与最小值之差就是量程,和弹簧测力计旁边的刻线是没有关系的,刻度只是整体移动,刻度的总长度不变,因此,其最大值和最小值的差值不变。
4N≤F≤34N
不变
知识点3 实验:用弹簧测力计测量力
探索新知——实验目的和实验器材
实验目的
认识弹簧测力计的构造,掌握弹簧测力计的正确使用方法;
会用弹簧测力计测量力的大小。
实验器材
弹簧测力计、钩码、物理课本。
探索新知——实验目的和实验器材
实验目的
认识弹簧测力计的构造,掌握弹簧测力计的正确使用方法;
会用弹簧测力计测量力的大小。
实验器材
弹簧测力计、钩码、物理课本。
探索新知——实验步骤
1.观察仪器:观察弹簧测力计,记录其量程和分度值。
2.校零调节:将弹簧测力计竖直悬挂,检查指针是否对准零刻度线,若有偏差则调零。
3.测量钩码拉力:将钩码挂在测力计挂钩上,待指针稳定后,读出钩码对测力计的拉力F,记录数据。
4.重复实验:更换不同数量的钩码,重复测量多次,记录对应数据。
5.拓展测量:将物理课本挂在挂钩上,测量课本对测力计的拉力。
探索新知——交流讨论
1.如何测量书对弹簧测力计的拉力?
竖直测量:将书挂在测力计挂钩上,竖直悬挂,待指针稳定后读数;
水平测量:将测力计水平放置,沿水平方向匀速拉动书本,读数即为拉力大小。
2.如何粗略测量细棉线能承受的最大拉力?
将棉线一端固定,另一端系在弹簧测力计挂钩上,缓慢增大拉力,直到棉线刚好断裂,此时测力计的示数即为棉线能承受的最大拉力。
3.两个弹簧测力计水平相互对拉,两个测力计的示数有什么关系?
两个测力计的示数大小相等。因为力的作用是相互的,两个测力计之间的拉力是一对相互作用力,大小相等、方向相反。
典例分析
例4 如图中,弹簧测力计的量程是__________N,弹簧测力计的读数是______N。如果错将测力计倒着使用,测量结果将______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【解析】弹簧测力计的量程是它可测量的力的范围,由图可知该弹簧测力计最大能测量5N的力,因此量程为0~5N。
弹簧测力计的分度值为0.1N,指针指向1.8N刻度处,读数为1.8N。
弹簧测力计自身有重力,倒着使用时,弹簧会额外承担测力计自身的重力,因此最终测量结果会偏大。
0~5
1.8
偏大
课堂小结
课堂小结
课堂练习
课堂练习
探究新知
1. 请完成“用弹簧测力计测量力”的实验报告,在报告中简要说明弹簧测力计测量力的道理,并回答“交流讨论”中列出的问题。
课堂练习
探究新知
2. 在撑竿跳高运动中,运动员起跳后,撑竿被压弯,在这个现象中,撑竿发生的是什么形变?说明你的理由。
弹性形变。 理由:撑竿受到力的作用发生弯曲,当外力撤去以后,撑竿能够恢复原来的形状,所以属于弹性形变。
知识点
弹性形变:物体受力发生形变,撤去外力后,能够自动恢复原状的形变。
塑性形变(非弹性形变):物体受力形变后,撤去外力,不能恢复原来形状。
解析过程
撑竿跳高时,运动员压弯撑竿;运动员越过横杆后,不再对撑竿施加压力,撑竿会恢复笔直的原状,符合弹性形变的特点。 撑竿发生弹性形变时会产生弹力,弹力帮助运动员向上跃起。
课堂练习
探究新知
3. 如图所示,用手拉弹簧测力计时,弹簧测力计的弹簧发生形变后会对手施加一个作用力,这个力是_____力,它的方向与手的拉力方向______。
弹
1.弹力概念:物体发生弹性形变时,要恢复原状,就会对接触的物体产生力,这个力叫弹力。
手拉弹簧,弹簧发生弹性形变,弹簧要恢复原状,对手产生弹力。
2.方向分析:手对弹簧的拉力向下;弹簧产生的弹力对手的作用力向上,所以两个力方向相反。
3.补充:弹簧测力计工作原理就是利用弹簧发生弹性形变产生弹力。
相反
课堂练习
探究新知
4. 如图所示,弹簧测力计的测量范围(量程)是______N,指
针所指的示数是______N。
0~5
1.量程:弹簧测力计最大可测 5N,最小 0N,所以量程为0~5N。
2.分度值:0~1N 之间分成 5 小格,每一小格代表0.2N。
3.读数:指针在 2N 下方第 2 小格,2N+2×0.2N=2.4N。
2.4
课堂练习
探究新知
5. 某同学用橡胶握力器进行锻炼时发现,可轻松地让握力器发生形变,但很难将握力器完全“捏扁”。你能解释为什么吗?
握力器属于弹性物体,受力发生弹性形变;在形变过程中,握力器发生弹性形变后会产生弹力,弹力会阻碍它被捏扁,所以很难将握力器完全捏扁。
1.握力器是橡胶材质,受力时容易发生弹性形变,所以手可以轻松让它变形。
2.物体发生弹性形变时,会产生弹力,弹力方向与形变方向相反,要恢复物体原来形状。
3.手用力向内捏握力器,握力器产生向外的弹力,对抗手的握力;想要把它完全捏扁,就需要克服很大的弹力,因此很难捏扁。
课堂练习
探究新知
6. 有同学认为“使用弹簧测力计时,弹簧测力计必须竖直放置,不得倾斜”,这种看法是否正确?做实验验证你的看法。
不正确;弹簧测力计测拉力时,只要拉力沿弹簧轴线方向,水平、倾斜都可以使用,竖直只是测重力时的要求。
弹簧测力计的工作原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越大。它测量的是挂钩上受到的拉力大小,拉力方向只要沿着弹簧轴线方向即可,不要求必须竖直。
实验验证
1. 把弹簧测力计竖直悬挂,拉动挂钩,记下示数。
2. 将弹簧测力计水平放置,沿水平方向拉动挂钩,观察指针正常偏转,可以测出水平拉力。
3. 将弹簧测力计倾斜放置,沿弹簧轴线倾斜拉动,同样可以读出拉力。
注意事项:使用时拉力方向要与弹簧轴线方向保持一致,防止弹簧和外壳摩擦,造成测量误差;不是只能竖直测重力,还可以测水平拉力、斜向拉力。
易错点:竖直放置只是测重力时的要求;测其他方向的拉力,可以倾斜、水平使用。
课堂练习
探究新知
7. 用橡皮筋、回形针、棉线、小瓶盖、牙膏盒、铁丝、钩码和刻度尺等,动手做一个橡皮筋测力计。观察并记录橡皮筋的伸长量与钩码个数的关系。
自制橡皮筋测力计:在弹性限度内,钩码个数越多(拉力越大),橡皮筋伸长量越大;超出弹性限度后,橡皮筋不再恢复原状,伸长不再均匀。
制作步骤
1. 把牙膏盒当作刻度外壳,将橡皮筋一端固定在牙膏盒上端;
2. 橡皮筋下端拴回形针当作挂钩,挂钩下面挂小瓶盖用来放钩码;
3. 不挂钩码时,在牙膏盒上标记此时指针位置,为零刻度线;
4. 依次挂上 1 个、2 个、3 个…… 钩码,每次稳定后,用刻度尺测量橡皮筋伸长长度,并在盒面标记对应刻度。
实验现象记录
钩码个数增加,拉力增大,橡皮筋伸长量变大;
在橡皮筋弹性限度以内,橡皮筋伸长量与受到拉力大致成正比;
如果钩码挂得太多,超过橡皮筋弹性限度,橡皮筋被拉长后不能缩回原长,测力计损坏,刻度不再均匀。
实验结论:在弹性限度内,橡皮筋受到的拉力越大,伸长量就越大,这就是橡皮筋测力计的原理。
注意事项
1. 不能挂过重钩码,防止橡皮筋超过弹性限度发生永久形变;
2. 测量时拉力方向要和橡皮筋轴线方向一致,避免摩擦;
3. 伸长量 = 挂上钩码后的长度 − 橡皮筋原长。
课后作业
探究新知
作业
内容
同步作业
完成课后作业。
自主安排
配套同步分层作业
谢谢聆听
谢谢聆听
古人云 “弓张则力生,形正则量准”。弹力生于形变之变,测力精于刻度之准。从弯弓射箭的古老智慧,到弹簧测力的精密计量,人类对力的认知不断走向精准。愿我们怀严谨之心,行规范之操,以精准之器,量万物之力。
Lavf58.12.100
Lavf58.12.100
Lavf58.12.100
Lavf58.12.100
实验报告:用弹簧测力计测量力
1、 实验目的
1. 认识弹簧测力计的构造与工作原理,掌握弹簧测力计的正确使用方法。
2. 会用弹簧测力计测量拉力的大小,完成规范操作与准确读数。
2、 实验器材
弹簧测力计(量程 0~5N,分度值 0.2N)、50g 规格钩码若干、物理课本、细线。
3、 实验原理(弹簧测力计测量力的道理)
在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越大,且弹簧的伸长量与所受拉力成正比。
弹簧测力计正是利用这一性质,将力的大小转化为弹簧的伸长量,通过刻度盘上的指针位置直观显示力的大小,把不易直接观测的力转化为可见的刻度示数,实现力的定量测量。
4、 实验步骤
1. 观察仪器:观察弹簧测力计的刻度盘,明确其量程(测量范围)和分度值。
2. 校零调节:将弹簧测力计沿受力方向悬挂,检查指针是否对准零刻度线,若有偏差,调节指针至零刻度线。
3. 测量钩码的拉力:将钩码挂在弹簧测力计的挂钩上,待指针静止稳定后,读出钩码对弹簧测力计的拉力,记录数据。
4. 重复实验:更换不同数量的钩码,重复上述测量,记录多组数据。
5. 拓展测量:测量物理课本对弹簧测力计的拉力,记录结果。
5、 实验数据记录(示例)
实验次数
测量对象
拉力示数/N
1
1 个 50g 钩码
0.5
2
2 个 50g 钩码
1.0
3
4 个 50g 钩码
2.0
4
物理课本
3.2
6、 实验结论
1. 弹簧测力计的核心工作原理是弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比。
2. 规范使用弹簧测力计需遵循 “看量程→看分度→先校零→沿轴线→稳读数” 的步骤,才能准确测量力的大小。
7、 交流讨论问题解答
问题 1:若将钩码换成物理教科书,怎样测量书对弹簧测力计的拉力?
答:可根据测量方向选择对应方法:
竖直测量:将弹簧测力计竖直悬挂并校零,把物理课本挂在测力计挂钩上,待课本静止后,指针对应的示数就是书对弹簧测力计的拉力(大小等于课本的重力)。
水平测量:将弹簧测力计水平放置并校零,用挂钩勾住课本,沿水平方向匀速拉动课本,待课本匀速直线运动时,指针示数就是书对弹簧测力计的水平拉力。
问题 2:怎样粗略测量一根细棉线能承受的最大拉力?
答:采用极限拉断法测量:
将细棉线的一端固定在桌面的挂钩上,另一端系在弹簧测力计的挂钩上;沿棉线轴线方向缓慢、均匀地增大拉力,同时观察测力计的示数,直到细棉线刚好被拉断,此时弹簧测力计的示数,就是这根细棉线能承受的最大拉力。
问题 3:用两个弹簧测力计在水平方向上互相拉,两个测力计的示数有什么关系?
答:两个弹簧测力计的示数大小相等。
原因:力的作用是相互的。两个弹簧测力计对拉时,左边测力计对右边测力计的拉力,与右边测力计对左边测力计的拉力,是一对相互作用力,它们大小相等、方向相反,分别作用在两个测力计上,因此两个测力计的示数始终相等。
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