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关于制作弹簧测力计的问题

王朝知道·作者佚名  2012-07-24
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分類: 生活 >> 生活常識
 
問題描述:

自制一个弹簧测力计,材料只有刻度尺,硬纸板,橡皮筋,回形针和绳子

问题:如何确定1N有多大(测力计的刻度如何才能标准缺呢?)

注:无其他条件

參考答案:

十分简单

实验器材:

弹簧、铁架台、小木板、白纸条、数个重均为1N的钩码。

(1)装置:

用试管夹把小木板夹固定在铁架台上,在木板上贴上白纸条,弹簧没钩的一端固定在木板的小钉子上。

(2)如何标定它的零值,各刻度线的数值和量程:

1、当弹簧自然下垂(不挂钩码)时,指针指定的位置为零值。

2、挂1N的钩码,指针指定的位置为1N刻线。

3、挂两个1N的钩码,指针指定的位置为2N刻线。同理得到各刻度线。

4、挂最多的钩码(但不超过弹簧弹性限度,且没超过木板及上面的白纸条)在指针指示处标出钩码的总重,即为量程。

弹簧测力计原理

在弹性限度内,弹簧的弹力和弹簧的形变量(伸长或压缩值)成正比。写作:

F=k·x

其中:“F”,表示弹簧的弹力,弹力是弹簧发生形变时对施力物的作用力。

“x”,是弹簧伸长或缩短的长度,注意“x”是以弹簧无形变时的长度为基准,即x=x'-x0或x=x0-x'。

“k”,叫弹簧的劲度系数,它描述单位形变量时所产生弹力的大小,k值大,说明形变单位长时需要的力大,或者说弹簧“硬”。k跟弹簧材料、长短、粗细等都有关系。k的国际单位是牛/米。

如果将几个同样的弹簧串联或并联起来后,这个新的弹簧的劲度系数不再是原来的劲度系数。如图(1)所示,设两个劲度系数都是k的弹簧串联后的劲度系数为k1,则有F=k1·x,由于a点的弹力也为F,所以对弹簧1可写两个劲度系数都是k原长相同的弹簧并联时的劲度系数为k2,则有

F=k2·x

数变小,并联后的变大。

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