研究弹簧秤得刻度.doc

研究弹簧秤的刻度 【目的和要求】 　　研究弹簧的伸长和拉力的关系，通过实验总结出弹簧的伸长与拉力成正比的规律。了解弹簧秤的刻度原理。 【仪器和器材】 　　测力计（J2104型），钩码（J2106型），方座支架（Jll02型），刻度尺，回形针（曲别针）4枚，白纸条。 【实验方法】 　　1．改装器材 　　测力计的面板已标好刻度，因此须用一张白纸把测力计的面板蒙起来。白纸可以用4枚回形针固定。 　　2．刻度 　　把改装过的测力计挂在方座支架上，记下指针的位置，然后逐一增加钩码。挂钩码时，要缓慢放开。记下每次指针稳定后的位置，直到钩码质量为500克时停止增加钩码。逐个减少钩码，观察指针应回到原来的位置。 　　3．测量 取下测力计，用刻度尺测量指针从零位至各个刻度的距离，把读数记入表1．5-1中。 测量次数 钩码质量（克） 钩码重（牛顿） 弹簧伸长（厘米） 1 ? ? ? 2 ? ? ? 3 ? ? ? 4 ? ? ? 5 ? ? ? 　　4．用弹簧秤测力 　　用标好刻度的测力计测量课本、文具盒等所受的重力。 【注意事项】 　　1．要注意测力计的量程。如果测力计的量程为5牛顿，每个钩码重0．49牛顿，因此实验时最多只能挂10个钩码。 　　2．使用测力计应注意轻拉轻放，以免用力过大指针与面板下端导板相撞移位。 【参考资料】 1．实验室各种弹簧秤、圆筒测力计、测力计的技术参数和用途见表1·5－2，外形见图1·5－1。 名称 型号 单位 量程 分度值 示值允差 回零允差 用途 弹簧秤 J2101 牛顿 0—10 0．2 0．1 0．05 演示实验 弹簧秤 J2101-1 牛顿 0—2．5 0．05 0．025 0．013 演示实验 圆筒测力计 J2103 牛顿 0—5 0．5 0．1 0．05 演示实验 测力计 J2104 牛顿 0—5 0．1 0．05 0．025 演示实验 　　2．测力计和弹簧秤所用圆柱螺旋弹簧的刚度（弹簧的软硬程度，定义为产生单位形变的工作负荷，其单位为牛／毫米）与其他参数的关系如下式： 　　式中：P＇——弹簧的刚度，△x——弹簧伸长量，P——受力，G——材料剪切弹性模量，D——弹簧中径（又称平均直径，等于外径与内径之和被2除），d——弹簧丝直径，n——弹簧有效圈数。 　　从上式可以看出：弹簧制成（即G、D、d等参数固定）之后，弹簧的刚度P＇与有效圈数n成反比，当弹簧秤或测力计示值不准确时，调整它的有效圈数n，弹簧的刚度就会变化。 【思考题】 　　用表1·5－1的结果，以拉力为横坐标，以弹簧的伸长为纵坐标作图，可得到什么样的图象？它说明拉力与弹簧的伸长是什么关系？ 　　提示：一条直线；拉力与伸长量成正比关系。