也谈弹簧测力计调零

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浅谈弹簧测力计的校零

浅谈弹簧测力计的校零

浅谈弹簧测力计的校零作者:李元寿来源:《办公室业务》2009年第05期弹簧测力计是初中物理力学中重要的测量工具,是初中物理力学的基础知识,也是物理实验技能的一个基本要求。

因此,新课程标准要求学生通过探究形变大小与外力的关系,领悟弹簧测力计的原理;通过观察和对比,认识弹簧测力计的构造和使用方法;通过实验操作,学会使用弹簧测力计测量力的大小。

但笔者在各种培训和实验的活动中发现,目前还有相当一部分老师对弹簧测力计的使用还存在误区,特别是在弹簧测力计的校零上还存在较大的偏差,因而直接影响学生对这一知识点的理解和应用。

现笔者对弹簧测力计的校零方法作一简单的阐述,敬请各位同行的批评与指正。

由凤凰出版传媒集团、江苏科学出版社出版的经全国中小学教材审定委员会2002年初审通过的义务教育课程秩实验教科书《物理》8年级下册P43页用信息快递的方式,给出了弹簧测力计的使用方法。

(1)了解弹簧测力计的量程,使用时不能测量超过量程的力(2)观察弹簧测力计分度值(3)校正“0”点。

将弹簧测力计按测量时所需的位置放好,检查指针是否还在“0”刻度线处,若不在,应调“0”。

(4)测量时,要使弹簧测力计受力方向沿弹簧的轴线方向;观察时,视线必须与刻度盘垂直。

教材给出了弹簧测力计的正确的使用方法后,并给出了几种使用方法的图示正误辨析。

由于以前没有相关的资料显示弹簧测力计正确的校零方法,部分老师对弹簧测力计的使用方法之(3)的要求理解不透,研究不深,再加上学生的理解能力也很有限。

因此弹簧测力计的校零方法仍是人们在使用过程中不太注意的一个问题,特别是在实验中形成操作方法的错误,带来了测量数据的错误,影响实验结论的分析,给教学工作和学生的学习带来了许多的负面影响。

而从上述内容不难看出,弹簧测力计的校零要按测量时所需的位置放好。

那么什么是所需位置呢?筆者经过多次实验观察和测量的数据分析,并结合相关的理论指出,弹簧测力计的校零方法具体应分为如下的三种位置考虑。

弹簧测力计调零方法

弹簧测力计调零方法

弹簧测力计调零方法弹簧测力计是一种用来测量力的工具,它通过测量弹簧的伸缩变形来确定受力大小。

在使用弹簧测力计时,经常需要对其进行调零操作,以确保测量结果的准确性。

下面将介绍几种常见的弹簧测力计调零方法。

1. 静态调零法。

静态调零法是最常用的一种调零方法。

首先将弹簧测力计置于水平台面上,确保其受力方向与水平面垂直。

然后调整零位调节螺丝,使指针指向零刻度。

在调整过程中,需要轻轻转动调节螺丝,以避免对测力计造成额外的力作用。

调整完成后,再次检查指针位置,确保准确无误。

2. 动态调零法。

动态调零法适用于需要频繁调零的情况。

首先将弹簧测力计置于水平台面上,然后对其施加一个已知大小的力,使指针偏转到相应位置。

接着调整零位调节螺丝,使指针回到零刻度位置。

这样就完成了一次动态调零操作。

需要注意的是,施加的力大小应该适中,以免对测力计造成损坏。

3. 温度补偿法。

温度对弹簧测力计的影响是不可忽视的,特别是在温度变化较大的环境中。

为了保证测量结果的准确性,可以采用温度补偿法进行调零。

首先需要了解弹簧测力计的温度特性曲线,然后根据实际使用环境的温度变化,通过计算得出相应的补偿数值,再进行调零操作。

这样可以有效地减小温度对测量结果的影响。

4. 频率补偿法。

在一些特殊的工况下,可能会受到外部振动或冲击的影响,导致弹簧测力计产生误差。

为了消除这种误差,可以采用频率补偿法进行调零。

具体做法是通过实验测定外部振动或冲击的频率和幅值,然后根据测得的数据对弹簧测力计进行相应的频率补偿调整,以消除外部振动或冲击对测量结果的影响。

总结。

弹簧测力计调零是确保测量准确性的重要步骤,不同的调零方法适用于不同的工况。

在进行调零操作时,需要注意保持测力计的稳定状态,避免外部干扰,并严格按照操作规程进行。

只有在正确的调零操作下,才能保证测量结果的准确性,为工程实践提供可靠的数据支持。

弹簧测力计读数误差修正方法介绍

弹簧测力计读数误差修正方法介绍

弹簧测力计读数误差修正方法介绍弹簧测力计是一种常用的力学测试仪器,广泛应用于各个领域的力测试和负荷测量中。

然而,由于弹簧测力计自身的结构和材质等因素,使得其测量结果存在一定的误差。

为了提高弹簧测力计的精确度,常需要进行读数误差的修正。

本文将介绍几种常见的弹簧测力计读数误差修正方法。

1. 零点修正法零点修正法是修正弹簧测力计读数误差的一种简单有效的方法。

弹簧测力计在无任何受力作用时,读数应为零。

然而由于制造工艺和使用环境等因素,弹簧测力计的零点常常存在偏差。

使用零点修正法,即可将读数误差修正至较小范围内。

具体操作时,将弹簧测力计放置在水平台面上,确保其处于放置状态;然后通过调节弹簧测力计上的零点调整螺丝,使得读数指示在零刻度上。

2. 温度修正法温度修正法是考虑到弹簧测力计读数会受温度变化的影响而进行的修正方法。

温度变化会导致弹簧材料的刚度产生变化,进而影响到测力计的读数。

为了消除温度引起的误差,可以根据设备的技术参数手册或者实验数据,计算温度对于读数的影响。

然后通过使用修正系数或者温度补偿器等,将读数修正至实际值。

3. 频率修正法频率修正法是修正弹簧测力计读数误差的一种常用方法。

弹簧测力计在工作时会产生固有频率,而外界的振动或冲击等因素会引起弹簧测力计的共振。

共振引起的读数误差通常较大。

通过测定弹簧测力计的共振频率,可以计算出相应的共振修正系数,然后将读数修正至实际值。

4. 长度修正法长度修正法是针对弹簧测力计自身结构尺寸的误差进行修正的一种方法。

弹簧测力计的长度通常会受到材料和制造等因素的影响,从而会导致读数的误差。

通过精确测量和计算弹簧测力计的长度误差,可以应用修正公式将读数修正至实际值。

综上所述,弹簧测力计读数误差修正方法有零点修正法、温度修正法、频率修正法和长度修正法等。

这些方法可以结合使用,根据具体情况进行修正,以提高测力计的精确度和准确性。

在使用弹簧测力计进行力学测试和负荷测量时,务必进行读数误差修正,以获得准确可靠的测量结果。

弹簧测力计的正确使用方法

弹簧测力计的正确使用方法

弹簧测力计的正确使用方法
弹簧测力计是一种常用于测量力的传感器,其正确使用方法如下:
1. 选择合适的弹簧测力计:根据被测力的范围选择合适的弹簧测力计,避免超出其额定测量范围。

2. 安装弹簧测力计:将弹簧测力计的两端与被测力的物体连接起来,确保连接稳固、无松动。

3. 调整零点:弹簧测力计的初始读数可能存在误差,因此需要在应用前进行零点调整。

将弹簧测力计放置在平稳的表面上,调整调零螺钉或旋钮,使读数指针回到零刻度位置。

4. 施加力:通过外力施加在被测力物体上,使得弹簧测力计发生形变,并产生一个读数。

要确保施加的力垂直于测力计的中心轴线,并避免任何侧向力的影响。

5. 读取测力值:在施加力后,弹簧测力计的指针将指示一个特定的读数。

读取读数时,应当站在合适的位置以避免视觉偏差,并注意避免眩光或反光对读数的干扰。

6. 撤除外力:完成测量后,缓慢撤除施加在被测力物体上的外力,以避免瞬间撤除力导致的不安全情况或误差。

7. 保存数据:在测量完毕后,将读数记录下来以备后续使用或数据分析。

需要注意的是,弹簧测力计在使用过程中应避免超过其容量范围的力,避免受到冲击或振动,避免与其他物体发生碰撞或摩擦。

对于精确度要求较高的测量,建议进行校准或使用更精确的测力传感器。

弹簧测力计如何校零

弹簧测力计如何校零

弹簧测力计的正确校零方法弹簧测力计(弹簧秤)是初中物理力学中重要的测量工具,正确使用弹簧测力计是物理实验技能的-一个基本要求。

弹簧测力计的原理是:根据“在一定范围内,弹簧受到的拉力,与弹簧的伸长量成正比的原理制成。

即在一定范围内,拉力越大,弹簧的伸长越多。

正确使用的第一- 步就是观察零点并校正:看指针是否指在零位置,如果不是,则应调整到指针的位置,使指针指在零刻度线上。

这一步并非是简单地八指针移至“0”刻度。

但大多数老师在校零这一步都是:在竖直方向上,手提弹簧测力计提钮,让挂钩自然下垂,看指针是否指在零刻度度线上,若不是,然后直接将指针移至零刻度度线上即可。

还有少部分老师是旋转弹簀下端的金属片来改变弹簧的匝数来校零,或者结合移动指针进行校零。

特别是平板弹簧测力计,因为这样操作很方便。

其实上面的校零方法都是错误的,都不能起到真正的校零作用。

我们知道弹簧测力计都有最大量程(最大刻度值)和分度值(最小刻度),我们必须知道他是怎么绘制出来的?它的刻度绘制,基本原理是这样的:首先,它是把挂钩金属杆上面的金属片移至距弹簧下端几匝,其次,手提弹簧测力计提钮,让挂钩自然下垂,在金属杆上端固定指针,并在刻度板上把这点绘制为零刻度线,第三,在挂钩上挂一定的重物,如5N,指针这时所指的刻度板上的这点绘制为5N刻度线,最后在0一5N之间分为10等分,再把每一等分为5等分。

这样绘制后,这只弹簧测力计的量程为0- -5N, 分度值(最小刻度)为, 0.1 N。

因此,弹簧测力计的正确校零方法是:在竖直方向上,手提弹簧测力计提钮,让挂钩自然下垂,在挂钩上挂已知标准砝码来检查示数是否准确(更精确方法是:所挂已知标准砝码是弹簧测力计的最大刻度值),然后旋转弹簧下端的金属片来改变弹簧的匝数,结合移动指针位置进行校零,使得挂已知标准砝码时,指针指在标准刻度值上,不挂已知标准砝码时指针指在零刻度线。

这也是生产弹簧测力计时的校零方法。

另外,需要注意的是对于弹簧测力计挂钩来说,上面的校零是弹簧测力计挂钩受到竖直向下的拉力;当弹簧测力计挂钩受到竖直向上的拉力时,这时除了用_上述的方法弹簧测力计挂钩受到竖直向下的拉力后,再在竖直方向上手提挂钩直接将指针下移至零刻度线即可;当弹簧测力计挂钩受到水平方向上的拉力时,同样用上述的方法校零后,再将弹簧测力计水平放置,直接把指针移至零刻度线,然后手拿弹簧测力计的外壳在水平平放,用手指多次弹振弹簧测力计的外壳, 使弹簧测力计中的弹簧在水平方向上,减少因秤钩、金属杆的重力作用与外壳之间产生的摩擦力影响而自由地伸展,当指针对准弹簧测力计刻度盘上零刻度线即可;当弹簧测力计挂钩受到其它方向的拉力时,也是这样校零。

再谈弹簧测力计的校零问题

再谈弹簧测力计的校零问题

再谈弹簧测力计的校零问题作者:***来源:《理科爱好者(教育教学版)》2021年第01期【摘要】弹簧测力计是测量力的基本工具,在初中物理教学中使用率相当高,如何正确使用弹簧测力计是实验成功的关键。

本文就弹簧测力计的校零问题进行了深入探讨,讨论辨析了弹簧测力计在竖直正放、水平横放、竖直倒置等情形时的校零方法和原理,并分享了笔者在实验教学中的意外发现。

【关键词】弹簧测力计;校零;初中物理弹簧测力计是测量力的基本工具,使用时有一些明确的规范操作的要求。

苏科版物理八年级下册第46页以“信息快递”的方式介绍了使用弹簧测力计时应注意的一些事项,其中对弹簧测力计的校零是这样要求的:测量前,应检查指针是否指在“ 0 ”刻度线上,若不在,应校正到“ 0 ”点。

教材图例演示的是弹簧测力计最常见的竖直正放的情形,问题比较简单,但实际教学中会涉及弹簧测力计平放、斜放甚至倒置的使用情形,此时还能按常规方法校零吗?筆者发现有些教师在教学中对此存在一些误区,本文就此问题进行了分类讨论与辨析。

如图1所示,弹簧测力计是由弹簧、指针、秤杆、秤钩、刻度盘和拉环六部分组成的。

取下刻度盘,可以看到弹簧的下端是与秤杆固定在一起的,不可活动,指针也与秤杆连成一体,而弹簧的上端则是套在拉环上,两者不固定,所以弹簧和拉环之间有一定的活动空间。

另外,秤钩与秤杆相连,刻度盘与外壳紧密接触,但刻度盘是可以上下移动的。

以上就是弹簧测力计的基本构造。

1 竖直正放使用弹簧测力计在“探究重力大小与质量的关系”(如图2)的活动中,因为重力的方向总是竖直向下的,根据二力平衡的知识可知,重力的大小等于秤钩(弹簧)对物体竖直向上的拉力,所以此处的弹簧测力计必须竖直正放使用。

根据弹簧测力计的原理:在弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力成正比。

因此,当正确使用弹簧测力计时,其示数等于秤钩上受到的拉力的大小[1]。

以图2为例进行受力分析,以弹簧为研究对象,弹簧受到的竖直向下的力有两部分:①弹簧、指针、秤杆和秤钩的重力,记为 G弹簧 ;②秤钩上受到的拉力,记为 F拉,其大小等于钩码的重量。

弹簧测力计调零方法

弹簧测力计调零方法

弹簧测力计调零方法弹簧测力计是一种常用的测力工具,用于测量物体施加的力的大小。

在使用弹簧测力计时,经常会遇到需要进行调零的情况,以确保测量的准确性。

本文将介绍弹簧测力计的调零方法,帮助您正确操作弹簧测力计并获得准确的测量结果。

1. 确认环境稳定。

在进行弹簧测力计的调零之前,首先要确保测量环境稳定。

避免有风或其他外力干扰,以免影响测量结果的准确性。

2. 将弹簧测力计放置水平。

将弹簧测力计放置在水平的台面上,确保仪器处于稳定的状态。

如果弹簧测力计配有支架,可以使用支架将其固定在台面上,以确保测量过程中不会出现晃动或倾斜。

3. 调整示数指针。

在确认仪器处于稳定状态后,可以开始调整示数指针。

通常情况下,弹簧测力计的示数指针应该指向零刻度。

如果示数指针指向非零位置,需要进行调整。

4. 使用调零螺丝。

大多数弹簧测力计都配有调零螺丝,用于调整示数指针的位置。

通过旋转调零螺丝,可以使示数指针逐渐指向零刻度。

在调整过程中,需要小心操作,以免过度调整导致示数指针出现偏差。

5. 反复校准。

在调整示数指针的过程中,可以反复校准,确保调零的准确性。

通过多次调整和校准,可以使示数指针准确指向零刻度,完成弹簧测力计的调零过程。

6. 注意事项。

在进行弹簧测力计的调零过程中,需要注意以下事项:调零时要小心操作,避免过度调整导致示数指针出现偏差。

确保测量环境稳定,避免外力干扰影响测量结果的准确性。

反复校准,确保调零的准确性。

通过以上步骤,您可以正确地进行弹簧测力计的调零操作,确保测量结果的准确性。

在使用弹簧测力计时,及时进行调零是非常重要的,可以有效避免由于示数偏差而导致的测量误差,提高测量的准确性和可靠性。

希望本文对您有所帮助,谢谢阅读!。

弹簧测力计的使用方法及注意事项2023简版

弹簧测力计的使用方法及注意事项2023简版

弹簧测力计的使用方法及注意事项弹簧测力计的使用方法及注意事项引言弹簧测力计是一种常用的测量力量的仪器,它通过测量弹簧的变形来间接测量力量的大小。

本文将介绍弹簧测力计的使用方法及注意事项,以帮助读者正确使用该仪器并确保测量的准确性。

使用方法步骤一:准备工作在使用弹簧测力计之前,需要进行以下准备工作:- 检查弹簧测力计是否完好无损,如有损坏应及时更换或修理。

- 清洁弹簧测力计的接口部分,确保无灰尘或污垢。

- 将弹簧测力计连接到力量的源头,如需要将其固定在支架上。

步骤二:调零操作在进行测量之前,需要对弹簧测力计进行调零操作,以消除可能存在的误差。

具体步骤如下:1. 将弹簧测力计固定在支架上或握持住。

2. 确保弹簧测力计处于自由悬挂的状态,不受任何外界力的影响。

3. 轻轻旋转调零盘,直到指针指向零刻度位置。

4. 确认调零操作完成后,记录下零刻度位置,以便后续测量时进行参考。

步骤三:测量操作在进行测量操作时,需要注意以下几点:1. 将待测力放置在弹簧测力计的接口部分,确保力量的施加方向与弹簧测力计的指示方向一致。

2. 缓慢施加力量,避免突然施加过大的力量导致弹簧测力计受损。

3. 在施加力量后,观察弹簧测力计的指针位置,记录下测量结果。

4. 确认测量完成后,逐渐减小或消除力量的施加,避免对弹簧测力计造成过大的应力。

注意事项在使用弹簧测力计时,需要注意以下事项,以确保测量的准确性并保护仪器的安全:1. 避免将弹簧测力计暴露在高温、潮湿或腐蚀性环境中,以免影响仪器的正常工作。

2. 在使用过程中,尽量避免弹簧测力计受到冲击或振动,以免影响测量的准确性。

3. 不要超过弹簧测力计的额定测量范围,否则可能对仪器造成损坏或失去准确性。

4. 定期检查弹簧测力计的工作状态,如发现异常应及时处理或更换。

5. 在不使用弹簧测力计时,应将其放置在干燥、清洁的环境中,并避免受到外界的挤压或碰撞。

结论弹簧测力计是一种常用的测量力量的仪器,在使用前需要进行调零操作,并在测量过程中注意施加力量的方式,以确保测量的准确性。

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也谈弹簧测力计调零作者:鲁佩用史献计
来源:《物理教学探讨》2015年第03期
摘要:看似简单的一个力学测量工具,却在使用过程中出现多种问题。

本文从弹簧测力计为何要调零和怎样调零两方面介绍弹簧测力计的原理和使用方法。

关键词:弹簧测力计;调零;竖直倒立
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2015)3-0047-2
1 弹簧测力计为什么要调零
要回答弹簧测力计为什么要调零,先要弄清它的原理公式:胡克定律F=kx。

若被测力F 作用在秤钩上,x为弹簧的伸长量或缩短量吗?答案是否定的。

用弹簧测力计测量力时,由于F不是直接作用在弹簧上的力(设为f),F和f通常情况下是不等的,因为要考虑秤杆和秤钩的总重力G。

图1中F=f,图2中f=F+G。

当弹簧倾斜使用时,f=F+Gsinα。

所以,此时弹簧测力计的原理公式应该是kx=F+Gx。

当被测力F=0时,弹簧末端(指针所在端)的位置作为x 轴的坐标原点,x=0处作为零刻度线。

因此,弹簧测力计在如图2所示的竖直状态调零时,弹簧受力为G,弹簧伸长
弹簧测力计刻度线按(3)式标注。

如果下次弹簧在如图1所示的水平下使用,弹簧回到原长,应该重新标注刻度线,即要重新调零。

同理,当弹簧测力计倾斜使用时,因Gsinα
2 弹簧测力计怎样调零
2.1 水平使用弹簧测力计
如图1,上面为弹簧原长状态,下面是弹簧在拉力F作用下所在状态。

若将弹簧在原长时指针的位置设置为零刻度线,并以此向右建立坐标轴,若不计指针与外壳的摩擦,根据胡克定律,此时弹簧测力计显示的示数大小就等于拉力F。

2.2 竖直正立使用弹簧测力计
如图2,左边为弹簧原长状态,中间为弹簧在拉杆、秤钩重力作用下的状态,右边是弹簧在拉力F作用下的情况。

若将弹簧在拉杆、秤钩重力G的作用下指针的位置设置为零刻度线,并以此向下建立坐标轴,则根据上面(3)式F=kx,此时弹簧测力计所显示的示数大小就等于拉力F。

2.3 倾斜使用弹簧测力计
当弹簧测力计倾斜使用时,在拉杆、秤钩的重力分力作用下弹簧会有一定的伸出,如果将此时指针的位置设置为零刻度线,此时沿弹簧测力计轴线方向拉力F就等于弹簧测力计所显示的示数。

综合以上三种情况,调零的方法是:在弹簧测力计秤钩处拉力F=0,弹簧指针所在位置作为零刻度线。

这个方法给倒立使用的弹簧测力计调零适用吗?原理上是可以的,但因弹簧的特性不同要具体分析。

2.4 竖直倒立使用弹簧测力计
如图3,由左向右分别为弹簧原长状态,弹簧在拉杆、秤钩重力G作用下的状态,弹簧在秤钩处受拉力F1(拉力F1G)作用下的状态。

若将弹簧只在拉杆、秤钩重力G作用下指针的位置设置为零刻度线,则在拉力F1作用下伸长量为x1,在拉力F2作用下伸长量为x2
由(6)(9)两式可以看出,当竖直倒立使用弹簧测力计时,只要将弹簧测力计倒过来拿着外壳调零,即弹簧只在拉杆、秤钩重力G(弹簧重力忽略不计)作用下指针的位置设置为零刻度线,拉力大小都等于指针所指示数。

前述调零的方法是适用的。

如果用手抓住倒置的弹簧测力计的外壳,将指针调为零刻度线,然后手竖直向上提称钩,如图4。

此时,弹簧测力计显示的读数为外壳重力G0,还是外壳和拉杆、秤钩总重力(G
+G0)呢?由二力平衡可得手指对称钩的拉力等于G +G0(弹簧重力忽略不计)。

由前面的结论可知,经调零后,此时拉力大小就等于指针所指示数。

由此可以看出,此时弹簧测力计所显示的示数并不等于很多人认为的外壳重力G0,而是G +G0。

如果将该弹簧测力计倒挂在杠杆上(如图5),此时它显示的读数大小就等于细线对杠杆的拉力,用这样的弹簧测力计就可以直接测量杠杆受到的拉力了。

但我们平时使用的弹簧测力计里的弹簧多数是只能拉伸不能压缩,也就是说当用手抓外壳使弹簧测力计倒置时,胡克定律已经不适用了。

假设弹簧秤钩处没有受力,让弹簧倒置,弹簧虽然受到的压力为G,但弹簧没有缩短,按前述调零方法,指针所在位置为零刻度线。

现在秤钩处加向上的拉力F,当拉力FG时,弹簧显示示数比F小。

所以,只有当弹簧测力计中的弹簧是既能拉伸又能压缩的弹簧,弹簧倒置时才可以用前述的方法调零。

但可以采取如图6所示方法,将两个弹簧测力计秤钩相挂,由(3)式可知乙称钩对甲称钩的拉力大小等于甲弹簧测力计的示数,都等于G +G0。

由相互作用力可知:甲称钩对乙称钩的拉力大小也等于G
+G0 ,但不等于乙弹簧测力计的示数。

因此,以甲弹簧测力计的示数为基准对乙弹簧测力计的示数进行调节,用校对过的乙弹簧测力计竖直倒立测量时,所显示的读数就等于物体受到的拉力了。

参考文献:
[1]梅亚林.弹簧测力计可以倒过来调零吗? [J].物理教师,2012,(5):30.
[2]张月兰.关于弹簧测力计倒挂法使用的问题探析[J].物理教学探讨,2013,(11):34.
(栏目编辑陈洁)。

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