浅谈弹簧测力计的校零

　　弹簧测力计是初中物理力学中重要的测量工具，是初中物理力学的基础知识，也是物理实验技能的一个基本要求。因此，新课程标准要求学生通过探究形变大小与外力的关系，领悟弹簧测力计的原理；通过观察和对比，认识弹簧测力计的构造和使用方法；通过实验操作，学会使用弹簧测力计测量力的大小。但笔者在各种培训和实验的活动中发现，目前还有相当一部分老师对弹簧测力计的使用还存在误区，特别是在弹簧测力计的校零上还存在较大的偏差，因而直接影响学生对这一知识点的理解和应用。现笔者对弹簧测力计的校零方法作一简单的阐述，敬请各位同行的批评与指正。
　　由凤凰出版传媒集团、江苏科学出版社出版的经全国中小学教材审定委员会2002年初审通过的义务教育课程秩实验教科书《物理》8年级下册P43页用信息快递的方式，给出了弹簧测力计的使用方法。
　　（1）了解弹簧测力计的量程，使用时不能测量超过量程的力
　　（2）观察弹簧测力计分度值
　　（3）校正0点。将弹簧测力计按测量时所需的位置放好，检查指针是否还在0刻度线处，若不在，应调0。
　　（4）测量时，要使弹簧测力计受力方向沿弹簧的轴线方向；观察时，视线必须与刻度盘垂直。
　　教材给出了弹簧测力计的正确的使用方法后，并给出了几种使用方法的图示正误辨析。由于以前没有相关的资料显示弹簧测力计正确的校零方法，部分老师对弹簧测力计的使用方法之（3）的要求理解不透，研究不深，再加上学生的理解能力也很有限。因此弹簧测力计的校零方法仍是人们在使用过程中不太注意的一个问题，特别是在实验中形成操作方法的错误，带来了测量数据的错误，影响实验结论的分析，给教学工作和学生的学习带来了许多的负面影响。
　　而从上述内容不难看出，弹簧测力计的校零要按测量时所需的位置放好。那么什么是所需位置呢？筆者经过多次实验观察和测量的数据分析，并结合相关的理论指出，弹簧测力计的校零方法具体应分为如下的三种位置考虑。
　　第一，在竖直方向测量向下的力时弹簧测力计的校零
　　在竖直方向上，弹簧测力计向上拉物体，测量物体的重力或其，它拉力时，应手拿弹簧测力计的外壳，使弹簧测力计的弹簧在竖直方向上受秤钩和金属杆的重力作用下自然伸长，使指针对准弹簧测力计刻度盘上的零刻度线即可。这一方法，人们大都能够正确地进行操作，如测量重力、在再探动滑轮等实验中的应用等。
　　第二，在竖直方向测量向上拉力的校零
　　在竖直方向上，测量向上的拉力时，应手拿弹簧测力计的挂钩，使弹簧测力计的弹簧在受外壳的重力作用下，自然地产生形变，使指针对准弹簧测力计刻度盘上的零刻度线时即可。
　　第三，在水平方向测力前的校零
　　在水平方向测力前的校零方法是，手拿弹簧测力计的外壳在水平平放，用手指多次弹振弹簧测力计十外壳，使弹簧测力计中的弹簧在水平方向上，减少因秤钩、金属杆的重力作用与外壳之间产生的摩擦力影响而自由地伸展，当指针对准弹簧测力计刻度盘上零刻度线即可。此种方法，在初中物理教材上也多有应用。如估测大气压数值的实验中就应该进行水平校零。
　　当然，在利用弹簧测力计斜向上拉测量力时，就要用第种方法校零，在利用弹簧测力计斜向下拉测量力时，就要用第二方法进行校零。同时还可向同学们介绍其误差形成的原因，以加深对弹簧测力计在杠杆实验、测定滑轮组机械效率等实验中要求弹簧测力计应竖直向上或竖直向下拉的原因理解。这就是教材上要求的在按测量时所需的位置。
　　虽然初中物理新教材中在讲弹簧测力计使用时，之前还没有涉及重力和压力的相关知识，但老师在教给学生进行弹簧测力计的校零方法时，我们应该告诉他们的是科学的方法，这也是教材直接用信息快递的方式呈现的原因，至于需要这样校零方法的原因，可以让优秀的学生去思考，去探究，在讲过重力和压力等相关的知识之后，再告诉给学生，学生就会有恍然大悟之感觉，并能促进学生对弹簧测力计的使用方法和重力、压力等相关知识的正确理解与运用。而决不能因操作方法的错误带来数据的较大偏差，笼统归结为实验误差形成的影响，这不是我们应有的科学态度。