演示測力計零點調節注意的一點

周德玉

彈簧測力計是中學物理實驗中使用頻率最高儀器之一。在彈簧測力計中演示測力計多為平板測力計(平板測力計見右圖)。本來彈簧測力計調零點時只能將彈簧測力計豎直提著,讓測力計軸線沿鉛垂線方向,然后調節拉桿的指針,使指針指到刻度牌上的零刻度線上。但是由于平板測力計的彈簧爪是裸露的,很多物理實驗教師不去調節拉桿上的指針使指針指到刻度牌上的零刻度牌上,而是去調節彈簧爪(即改變彈簧原長的方法),導致掛上標準砝碼指針指不到刻度牌上應到的刻度線上,且砝碼質量越大,偏離越大。產生此現象的原因是測力計的計量性能是隨彈簧原長改變而改變的。為了說明這一點,我特用右圖來說明。我假設彈簧原長為4厘米,用2牛的力沿彈簧測力計軸線方向拉拉桿,彈簧伸長8厘米,則總長為12厘米,若彈簧匝數為20,那么匝間間距(兩匝間對應點間距離)為6毫米?，F在我把彈簧爪調至彈簧的中點,此時彈簧的原長變為2厘米,匝數變為10匝?，F仍用2牛的力拉拉桿,則匝間間距應仍為6厘米,此時彈簧的總長應為6厘米,伸長為4厘米,所以此時的示數約為1牛。

最后希望各位中學物理教師在使用測力計調零點時切不要用改變彈簧原長的方法調零。反之,若彈簧測力計的使用方法正確,指針也能指到刻度盤的零刻度線上,但掛上標準砝碼,指針指不到刻度盤上應到的刻度線上,則我們可用改變彈簧原長的方法調零試試。