2018中考物理：力的测量

中考物理：力的测量 —— 认识弹力和弹簧测力计

在中考物理的备考中，力的测量是一个核心知识点，它不仅涉及到力的概念本身，还包括如何准确地测量力的大小。在这篇文章中，我们将深入探讨弹力和弹簧测力计这两个与力的测量密切相关的物理概念。

首先，我们来看看什么是形变。形变是指物体形状或体积的改变。这种改变可以是可逆的，也可以是不可逆的。可逆的形变称为弹性形变，不可逆的形变称为范性形变。直尺、橡皮筋等物体在受到外力作用时会发生弹性形变，并在外力撤去后恢复原状。而橡皮泥、纸张等物体则会发生范性形变，一旦形变后无法自动恢复原状。

在实际生活中，我们常常会遇到一些微小的形变，这些形变可能非常微小，肉眼难以察觉。例如，当我们用手挤压玻璃瓶时，玻璃瓶会发生微小的形变，这种形变通常是无法直接观察到的。为了将这些微小的形变显示出来，我们可以使用放大法。

如图1所示，我们可以将一根内径约1-1.5mm的毛细管插入椭圆形的大墨水瓶瓶塞中，瓶内装满水，并在其中加入几滴红墨水，然后放在白色纸屏后面。通过在瓶的截面短轴方向施加压力，我们可以看到水柱上升，这表明瓶体发生了微小的形变，体积减小；当撤去压力时，水柱会下降到原位。

同样，在瓶的长轴方向施加压力，水柱会下降，表明瓶的容积变大；撤去压力后，水柱会升到原处。

接下来，我们来了解弹力。弹力是物体由于发生弹性形变而产生的力。当我们压尺子、拉橡皮筋时，我们感受到的物体对我们施加的力就是弹力。弹力是物体抵抗外力作用而恢复原状的能力的表现。在我们的日常生活中，绳的拉力、重物的压力、支持物的支持力等，本质上都是弹力。

弹力的产生需要两个条件：一是物体之间必须直接接触，二是物体之间必须存在相互挤压的作用。弹力的大小与物体的弹性强弱和形变量的大小有关。弹力的方向与受力物体的形变方向一致。例如，压力的方向是垂直于受力面并且指向受力物体内部，拉力的方向沿着绳子的伸长方向，支持力的方向垂直于受力物体表面并且向上。

在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号是N。体验1N的大小可以通过手托起两个鸡蛋的力来感受，成年男子右手的握力大约是700N，而一个质量是40kg的同学对地面的压力大约是400N。

力的测量工具中最常见的是弹簧测力计。弹簧测力计的用途是测量力的大小。它的原理是在弹性限度内，弹簧的伸长与所受的拉力成正比。使用弹簧测力计时，我们需要注意量程、分度值、指针是否指零，并进行调零操作，最后读取读数。

使用弹簧测力计时也有一些注意事项，例如所测力的方向要与弹簧测力计中弹簧的伸长方向一致，轻轻拉动挂钩确保其灵活，以及加在弹簧测力计上的力不能超过它的最大量程。

在物理实验中，有些物理量的大小不易直接观察，但它们变化时引起的其他物理量的变化却容易观察。利用这种原理，我们可以制作测量仪器，这种方法称为转换法。利用转换法制作的仪器包括温度计、弹簧测力计、压强计等。

通过上述内容，我们可以看到，弹力和弹簧测力计是中考物理中不可或缺的部分。它们不仅帮助我们理解力的概念，还教会我们如何准确地测量力的大小。在准备中考物理时，学生应该深入理解这些概念，并掌握相关的实验技能，这样才能在考试中游刃有余。