弹簧秤的制作

【目的和要求】

　　通过制作简易弹簧秤，研究弹性形变的规律。

【仪器和器材】

　　直径0．5毫米的钢丝2米，直径10毫米、长100毫米以上的铁棒，长20厘米、宽5厘米的木板或铁板，碳火或煤气炉，钳子，10克、20克、50克、100克砝码。

【实验方法】

　　一、制作弹簧：用钳子将铁棒夹住，把钢丝密绕在铁棒上，约40－60匝。用细铁丝将钢丝两端固定，一同放进火中，烧到钢丝暗红色时取出，让它自然冷却，将铁棒抽出。

　　二、在木板上糊白纸，将弹簧的一端固定在木板上端，弹簧下端加一笔直细钢丝和指针。使弹簧自然下垂，在木板上标出零刻度。

　　三、在挂钩上挂上100克砝码，等弹簧伸长稳定后标上“100”，旁边注上“0．98牛”。把0－100分成10等分，分别在每一等分旁边标上相应的牛顿数。

　　四、用自制弹簧秤分别测出10克、20克、50克的砝码重各是多少。

【注意事项】

　　1，如果选用的钢丝较细，那么绕成的弹簧圆圈的直径就应该稍微小些，弹簧才不致过软。一般来说制造弹簧使用的钢丝越细，圆圈直径越大，做成的弹簧越软，也越灵敏（稍加外力指针就会有显著的变化），但是测量范围较小。相反，钢丝越粗，绕成的圆圈直径越小，做成的弹簧就越硬，测量范围就越大，但灵敏度较差。

　　2．绕制前钢丝须拉直，勿使钢丝拧劲，以免制成的弹簧扭曲。

　　3．烧时温度勿太高，否则会失去弹性。

【参考资料】

　　螺旋弹簧的淬火处理

　　为了改善螺旋弹簧的性能，常常对绕好的弹簧进行淬火处理。方法如下：在炭火上支好铁三脚架，将盛有豆油或菜籽油的罐头盒放在三脚架上加热。当油快要烧开时，将螺旋弹簧放进炭火中烧待螺旋弹簧烧到赤热时，用火钳将弹簧夹到已烧开的油中使它急速冷却（这个过程叫做油中淬火。这时会产生很多油烟，应打开实验室的窗户，让空气流通）。当弹簧冷却后将它夹出，这样可以增加弹簧的硬度与弹性，从而得到良好的螺旋弹簧。上述弹簧淬火中，弹簧的加热和冷却要有适当的温度与速度，才能产生适当的弹性，要反复实验几次才能掌握好。

【思考题】

　　弹簧秤的刻度为什么是均匀的！