大家还记得沉香劈山救母的传说吗.
位于中国陕西省西岳华山西峰顶上.有一块十余丈长的巨石被齐茬茬地劈开（如图1），巨石旁边插着一把七尺高、质量约300 kg的月牙铁斧.相传这就是当年沉香劈山救母的地方，巨石叫“斧劈石”，铁斧叫“开山斧”.大家设想一下，需要多大的力才能把这十余丈长的巨石劈开呢？我们用什么测量工具来测量这么巨大的力呢？
测量力的大小的工具叫作测力计.生活中常用的测力计有握力计、拉力计、托盘秤等.而初中力学中常用的测量力的大小的工具叫弹簧测力计.
下面，我们从弹簧测力计的结构、原理和使用三方面来认识弹簧测力计.
1.弹簧测力计的结构
弹簧测力计一般由吊环、弹簧、指针、刻度盘和挂钩组成.如图2所示.
图3是实验室中常用的几种弹簧测力计.虽然它们的形状、指示刻度的方式各有不同.但是基本结构是相同的.使用方法也是相同的.
2.弹簧测力计的制作原理
将物体挂在弹簧测力计的挂钩下，为何指针所指的数值就代表了物体对弹簧测力计的拉力大小呢？
我们知道，弹簧可以被拉长，而且在弹性限度内去掉外力后可以恢复到原来的长度.弹簧测力计就是根据这个原理制成的：在弹簧的弹性限度内.弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越长.研究发现.弹簧的伸长量和所受到的拉力成正比.因此.利用弹簧的伸长量可以量度力的大小.
相反，弹簧也可以被压缩.而且在弹性限度内去掉外力后也可以恢复到原来的长度.所以.在弹性限度内，当弹簧受到的压力越大时.弹簧的压缩量也会越大.因此.利用弹簧的压缩量也可以量度力的大小.图4所示的托盘秤就是应用这一原理制成的.
例1 如图5所示是小刚同学用一根带指针的弹簧、一块硬纸板、一个挂钩自制的一个弹簧测力计.要在自制的弹簧测力计上标出刻度值，还需要补充的器材是：____.
解析：由弹簧测力计的构造可知.弹簧测力计由吊环、弹簧、指针、刻度盘和挂钩组成.而题目中给出的自制弹簧测力计上只缺少刻度盘.刻度盘的刻度是由于弹簧受外力伸长而在盘上标注出的数值.例如在弹簧的挂钩没有受到拉力时.指针所在的位置标注为0；当弹簧受到拉力的作用时.弹簧伸长，在指针所指的位置上标注所受的拉力大小.在弹簧的弹性限度内，弹簧的伸长量和所受到的拉力成正比，所以弹簧测力计的刻度是均匀的.在自制弹簧测力计的过程中，可以选所受重力相同的钩码作为外力，用刻度尺记录并均分刻度.用笔画出刻线.
答案：几个质量相同的钩码、刻度尺、笔
3.弹簧测力计的使用
正确使用弹簧测力计是一项基本的物理实验技能.我们分别从使用前、使用中和使用后三方面来介绍如何正确使用弹簧测力计.
使用前.首先要观察弹簧测力计的零刻度线位置、量程、分度值.加在弹簧测力计上的力不允许超过它的最大测量值.否则会损坏弹簧测力计.所以.最好能对被测量值进行预先估测.选择合适量程的弹簧测力计对其进行测量.然后.沿弹簧的轴线方向.轻轻来回拉动挂钩几次.放手后.观察指针是否能回到原来指示的位置，以检查指针、弹簧和外壳之间是否有过大的摩擦.再有.观察弹簧测力计的指针是否指在零刻度线的位置，如果不是，则需先调零，再使用.
在使用弹簧测力计测量力的大小时.拉力的方向应沿弹簧的轴线方向.以免挂钩与外壳之间产生过大的摩擦.需要注意的是.不可用力猛拉弹簧.或让弹簧测力计长久受力.否则会损坏弹簧测力计.当弹簧测力计的挂钩挂有物体时.要等指针所指的示数稳定后再读数；读数时。视线应与指针对应的刻度线垂直.当需要对测量结果进行记录时.记得要在数值后面写上单位.
在用弹簧测力计测量完力的大小后.需要调节弹簧测力计.使指针对齐零刻度线.既是对弹簧测力计的保护.也是方便下一次测量.
例2 如图6所示的弹簧测力计.量程是____N.分度值是____N，加在弹簧测力计下端的拉力为____N.弹簧测力计是根据弹簧受到的拉力越大，弹簧的____（填“长度”或“伸长量”）就越长的原理制成的.
答案：0～5 0.2 1.8伸长量
倒3 小华在课外探究弹簧的长度跟所受外力的关系时.记录了相应的实验数据.如表1所示.
（2）分析实验数据你可得到的结论是____.
（3）用该弹簧所制测力计的测量范围是____N.
（4）当拉力是25 N时，弹簧的伸长量是____cm.
解析：
（1）此题是通过实验采集数据，通过分析归纳得出弹簧测力计的测力原理的.相关知识点有：①研究弹簧的长度跟所受外力的关系，其在实际中的应用是弹簧测力计；②弹簧的弹性限度就是弹簧测力计的测量范围；③在弹性限度内，弹簧的伸长量与受到的拉力成正比.
（2）分析实验数据可得拉力为0时，弹簧的长度为2 cm；拉力为10 N时，弹簧的长度为3 cm.伸长量为1 cm；一直到拉力为40 N时，弹簧的长度为6 cm，伸长量为4 cm.在该范围内.弹簧的伸长量与受到的拉力成正比.拉力大于40N时.弹簧的伸长量不再与拉力成正比关系.
（3）由表1中的数据可知。弹簧的伸长量与受到的拉力成正比的范围是在0～40 N.因此用该弹簧所制测力计的测量范围是0～40N.
（4）根据该比例关系，当拉力是25 N时，弹簧的伸长量是2.5 cm.
学即用。练一练：
1.用手将弹簧测力计拉长.越拉越费力.是因为（ ）.
A.力是物体对物体的作用.物体间力的作用是相互的
B.因为人是受力的物体.所以感到费力
C.弹簧越来越紧.阻力大.拉起来费力
D.弹簧的伸长量越大.所需拉力越大
2.下列关于弹簧测力计的弹簧长度的说法.正确的是（ ）.
A.弹簧测力计的弹簧较长.它所受的拉力就较大
B.弹簧测力计的弹簧伸长量越大.它所受的拉力就越大
C.不同的测力计.示数大的测力计的弹簧长度一定比示数小的测力计的弹簧长度长
D.量程大的弹簧长度一定比量程小的弹簧长度长
