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6.2 测量：用弹簧测力计测量力
一、课程导入：从 “描述力” 到 “测量力”
（一）情境回顾与提问
知识衔接：上节课我们学习了力的描述方法，知道可以通过图示和文字描述力的三要素，但要准确知道一个力的大小（如 “拉动物体需要多大的力”“物体的重力是多少”），仅靠描述远远不够 —— 需要专门的测量工具。
实物展示与互动：拿出弹簧测力计，提问：“同学们，这个工具大家见过吗？它能测量力的大小，我们平时用它测什么力呢？用它测量力时，要注意哪些操作才能保证结果准确？”
导入目标：通过实物展示引发学生兴趣，引出本节课核心 —— 认识弹簧测力计的结构与原理，掌握用它测量力的规范步骤，能准确测量拉力、重力等常见力，为后续力的定量分析奠定基础。
二、知识点 1：弹簧测力计的结构与工作原理
（一）弹簧测力计的核心结构（结合实物讲解）
结构名称
位置与功能
弹簧
测力计内部，核心部件，受力时会伸长，撤去力后能恢复原状（遵循弹性形变规律）
挂钩
测力计下端，用于挂被测物体或连接被拉物体，是力的作用点
指针
固定在弹簧上，随弹簧伸长或缩短移动，指针所指的刻度值即为力的大小
刻度盘
测力计正面，标有刻度线和单位（国际单位：牛顿 N），用于读取力的大小
量程
刻度盘上标注的最大测量值（如 0-5N、0-10N），超过量程会损坏弹簧
分度值
刻度盘上相邻两条刻度线之间代表的力的大小（如 0-5N 量程的分度值为 0.2N）
调零旋钮
部分测力计顶端或侧面，用于调节指针归零（测量前若指针不在零刻度线，需调节）
外壳
保护内部弹簧和刻度盘，方便手持，部分外壳上标有使用说明
（二）工作原理
基于 “胡克定律”：在弹性限度内，弹簧的伸长量与受到的拉力成正比（即拉力越大，弹簧伸长越长；拉力越小，弹簧伸长越短）。
关键：弹簧测力计的刻度是根据 “拉力与伸长量成正比” 的关系标注的，因此指针指示的刻度值能准确反映被测力的大小，但需注意 “弹性限度”—— 超过量程会导致弹簧永久形变，无法恢复，测力计报废。
三、知识点 2：弹簧测力计的使用步骤（规范操作）
（一）测量前：检查与调整
看量程：明确弹簧测力计的最大测量值（如 0-5N），判断被测力是否在量程范围内（若测量物体重力，需先估算物体质量，根据 G=mg 计算重力，确保不超量程），严禁超量程使用。
看分度值：确定刻度盘的分度值（如 0-5N 量程，每大格 1N，每大格分 5 小格，分度值 0.2N），明确每一小格代表的力的大小，方便后续准确读数。
调零：将弹簧测力计竖直放置（或按测量时的受力方向放置），观察指针是否指在刻度盘的零刻度线处：
若指针正对零刻度线，无需调整；
若指针偏离零刻度线（如在零刻度线上方或下方），用调零旋钮缓慢调节，使指针准确指在零刻度线（无调零旋钮的测力计，可记录 “零点误差”，读数时进行修正）。
试拉：用手轻轻拉动挂钩几次，观察弹簧是否能自由伸缩，指针是否随弹簧移动灵活，有无卡顿现象 —— 若弹簧卡顿，可能导致读数不准确，需更换测力计。
（二）测量时：正确操作与读数
施加力的方向：
使力的方向与弹簧的轴线方向保持一致（如测量竖直方向的重力，测力计需竖直放置，拉力方向竖直向上；测量水平方向的拉力，测力计需水平放置，拉力方向水平），避免力的方向偏离导致弹簧与外壳摩擦，影响测量结果。
缓慢施加力，避免突然用力使弹簧超过弹性限度，或导致指针剧烈晃动，无法稳定读数。
稳定读数：
当弹簧不再伸长、指针静止时，开始读数（避免在弹簧伸缩过程中读数，此时指针位置不稳定，结果不准确）。
读数时，视线需与刻度盘表面垂直，且与指针所指的刻度线对齐：
俯视读数会导致测量值偏大（视线高于指针，读取的刻度值比实际大）；
仰视读数会导致测量值偏小（视线低于指针，读取的刻度值比实际小）。
记录数据：
读取指针所指的刻度值，记录力的大小和单位（单位必须为牛顿 N），例如 “拉力 F=2.4N”“重力 G=3.0N”。
（三）测量后：整理与维护
卸载力：测量完成后，立即撤去施加在挂钩上的力，避免弹簧长时间受力导致永久形变。
归位存放：将弹簧测力计的挂钩挂在测力计顶端的挂环上（若有），或让弹簧处于自然收缩状态，放入仪器盒中，避免挤压、碰撞；刻度盘若有灰尘，用软布轻轻擦拭，保持清晰。
四、知识点 3：实验探究：用弹簧测力计测量常见力
（一）实验目的
掌握弹簧测力计的规范使用方法，能准确测量拉力和物体的重力。
理解 “力的大小与弹簧伸长量的关系”，验证弹簧测力计的工作原理。
提升实验操作与数据记录能力，能分析测量误差并改进。
（二）实验器材
弹簧测力计（量程 0-5N，分度值 0.2N）、钩码（50g / 个，共 5 个，每个钩码重力约 0.5N）、木块、细线、实验数据记录表。
（三）实验步骤与数据记录
1. 测量钩码的重力（竖直方向力的测量）
实验步骤
操作内容
数据记录
1
选择量程 0-5N 的弹簧测力计，检查量程、分度值，调节指针归零
量程 0-5N，分度值 0.2N，指针指零
2
用挂钩挂 1 个 50g 的钩码，保持测力计竖直静止，读取指针指示的刻度值，记录钩码的重力 G
G = 0.5N（与理论值一致，50g 钩码 G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N）
3
依次增加钩码数量（2 个、3 个、4 个、5 个），重复步骤 2，分别记录对应的重力 G 、G 、G 、G
G =1.0N，G =1.5N，G =2.0N，G =2.5N
4
分析数据：钩码数量越多，重力越大，指针偏离零刻度线越远，验证 “拉力（重力）与弹簧伸长量成正比”
重力每增加 0.5N，指针多移动 2.5 小格（每小格 0.2N），符合正比关系
2. 测量拉动物体的拉力（水平方向力的测量）
实验步骤
操作内容
数据记录
1
将木块放在水平桌面上，用细线一端系住木块，另一端系在弹簧测力计的挂钩上
细线与桌面平行，避免摩擦影响
2
用手握住测力计外壳，沿水平方向缓慢拉动木块，使木块匀速直线运动（此时拉力等于木块受到的摩擦力），读取指针指示的刻度值，记录拉力 F
F = 1.2N
3
在木块上放置 1 个钩码（增加木块对桌面的压力），重复步骤 2，记录拉力 F
F = 1.8N
4
对比 F 与 F ：压力增大，拉力增大，说明摩擦力随压力增大而增大，验证拉力测量的实用性
压力增大，所需拉力增大，符合物理规律
（四）误差分析（常见问题与解决方法）
测量值偏大的原因：
测量前指针未调零，指针在零刻度线下方（如指针初始位置为 0.2N，测量时读数会比实际大 0.2N）；
拉力方向与弹簧轴线方向不一致，弹簧与外壳摩擦，导致读数偏大。
测量值偏小的原因：
弹簧老化，弹性形变能力下降，受力后伸长量小于正常情况，读数偏小；
读数时仰视刻度盘，视线低于指针，读取的刻度值偏小。
解决方法：
测量前严格调零，若无法调零，记录初始误差，读数时减去初始值；
确保拉力方向与弹簧轴线一致，拉动时动作缓慢，避免摩擦；
定期检查弹簧测力计的弹性，老化的测力计及时更换；
读数时保持视线与刻度盘垂直，必要时用直尺辅助对齐指针与刻度线。
五、知识点 4：使用弹簧测力计的注意事项（安全与精度）
安全方面：
严禁超量程使用：用手拉动挂钩时，若感觉弹簧有明显阻力或指针接近最大刻度，立即停止拉动，避免弹簧断裂或永久形变；
避免剧烈碰撞：使用时轻拿轻放，防止测力计掉落，损坏内部弹簧或指针。
精度方面：
测量前 “试拉”：通过轻轻拉动挂钩，检查弹簧伸缩是否灵活，指针是否卡顿，确保测量机构正常；
选择合适量程：根据被测力的大小选择量程（被测力应在量程的 1/3-2/3 之间，如测量 1-3N 的力，选 0-5N 量程比 0-10N 量程更精确）；
长期不用时，需将弹簧测力计倒挂或水平放置，避免弹簧长时间处于拉伸状态，影响弹性。
六、课堂小结
弹簧测力计结构：核心部件为弹簧、挂钩、指针、刻度盘，量程和分度值是关键参数。
工作原理：弹性限度内，弹簧伸长量与拉力成正比，基于胡克定律。
使用步骤：测量前 “看量程、看分度值、调零、试拉”；测量时 “对方向、稳读数”；测量后 “卸载、归位”。
常见测量：可测量竖直方向的重力、水平方向的拉力，测量时需根据力的方向调整测力计放置方式。
误差控制：调零、对方向、垂直读数是保证精度的关键，超量程和摩擦是主要误差来源。
七、课堂练习
（一）基础题
关于弹簧测力计的使用，下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧测力计只能测量竖直方向的力
B. 测量时，拉力方向可以与弹簧轴线方向不一致
C. 读取数据时，视线必须与刻度盘垂直
D. 超过量程使用，弹簧测力计不会损坏
（答案：C，解析：A 可测水平等多个方向的力；B 拉力方向需与轴线一致，避免摩擦；D 超量程会损坏弹簧，C 正确）
一个弹簧测力计的量程为 0-5N，分度值为 0.2N，指针在测量前指在 0.4N 处，若用它测量一个力，指针最终指在 3.6N 处，则该力的实际大小为（ ）
A. 3.6N B. 3.2N C. 4.0N D. 无法确定
（答案：B，解析：测量前有零点误差 0.4N，实际力的大小 = 读数 - 初始误差 = 3.6N-0.4N=3.2N）
（二）提升题
用弹簧测力计测量一个木块的重力时，若将测力计倒过来使用（挂钩朝上，用手拉住挂钩，物体挂在测力计顶端的挂环上），测量结果会偏大还是偏小？请说明理由。
（答案：测量结果会偏大。理由：弹簧测力计倒过来使用时，测力计的外壳有一定质量，会对弹簧产生额外的拉力，导致弹簧伸长量增大，指针指示的刻度值不仅包含物体的重力，还包含外壳的重力，因此测量结果比物体的实际重力偏大）
为什么测量水平方向的拉力时，要让物体做匀速直线运动？若物体加速运动，测量的拉力值与实际摩擦力大小有什么关系？
（答案：物体做匀速直线运动时，处于平衡状态，水平方向的拉力与摩擦力大小相等，此时弹簧测力计的读数等于摩擦力的大小，能准确测量摩擦力。若物体加速运动，拉力大于摩擦力，弹簧测力计的读数（拉力）会大于实际摩擦力的大小，导致测量结果偏大）
八、课后作业
实践作业：
家庭测量：用弹簧测力计（若家中有）测量身边物体的重力，如一个苹果、一本课本、一支钢笔，记录物体名称、测量的重力大小，估算物体的质量（g=10N/kg），并与实际质量（若有电子秤可测量）对比，分析误差原因。
创意实验：用弹簧测力计测量 “拉开书包拉链所需的力”“捏紧矿泉水瓶所需的力”，记录不同情况下力的大小变化（如拉链生锈时拉力更大），撰写简短的实验报告，说明力的大小与物体状态的关系。
书面作业：完成课本对应练习题，重点练习 “弹簧测力计的读数”“使用注意事项”“误差分析” 相关题目，巩固本节课知识点，为后续学习 “二力平衡”“摩擦力” 做好准备。
沪科版2024版物理八年级全册
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
6.2测量：用弹簧测力计测量力
第六章 熟悉而陌生的力
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
为何运动员要用力地向下压跳板？我们在普通的地面上能跳那么高吗？
拉弓射箭时，满弓可以将箭射得更远。
思考：满弓为何能将箭射得更远？
力气不同的学生拉弹簧拉力器，引导学生观察，力气大的同学可以将拉力器拉开而力气小的同学做不到。
思考：拉开弹簧拉力器所用的力与弹簧的伸长量有何种关系？
任务一：认识弹力
①将钢尺或塑料尺一端压在桌子边缘，另一端伸出桌面，用手压下尺子变弯，松手后尺子变直；
②对橡皮筋施加力，橡皮筋变长，松手后橡皮筋恢复原状；
③给弹簧施加一个拉力，弹簧伸长；撤去外力，弹簧又恢复原长。
像尺子、弹簧、橡皮筋等物体，受力时，会发生怎样的变化？撤去外力后，又会有怎样的变化？
1.认识弹性形变
任务一：认识弹力
1.认识弹性形变
物体受力时会发生形变，不受力时又恢复到原来的形状。物体的这种形变叫弹性形变。
物理学中将物体受到外力而发生形状变化称为形变。若撤去外力，物体能自动恢复原状，则称这种形变为弹性形变；不能自动恢复原状，则称为范性形变。
任务一：认识弹力
射箭运动中，如果弓弦不形变，箭能飞出去吗？撑竿跳高运动中，如果用橡皮泥制作竿会怎么样？跳水运动中运动员受到的弹力如何产生？
2．认识弹力
任务一：认识弹力
因物体发生弹性形变而产生的力叫做弹力。
2．认识弹力
弹力产生的过程
任务一：认识弹力
2．认识弹力
生活中的弹力
压力、支持力、拉力实质上都是弹力。
微小形变
任务一：认识弹力
2．认识弹力
弹力是在什么条件下产生的呢？
弹力产生的条件：接触、发生相互挤压导致弹性形变的发生。
任务一：认识弹力
3．弹力的示意图
活动
用手向右拉弹簧，感觉到弹簧对手有什么方向的力呢？这个力的作用点在哪里？
①弹力方向：与物体弹性形变方向相反；②弹力的作用点：两物体间的接触点。
任务一：认识弹力
随讲随练
画出静止在斜面上的物块受到的支持力和斜面受到的压力的示意图。
一根圆珠笔中的细小弹簧，轻轻用力拉弹簧，弹簧变长后可以恢复原长；用较大的力拉弹簧，弹簧伸长后不能再恢复原长了，弹簧由于受到的拉力过大被损坏。
物体的弹性形变是有限度的，超出限度就不能再恢复原形了。
任务二：认识弹簧测力计
1.弹性限度
弹性限度
请班级中一位力气大的男生和一位力气小的女生到讲台前分别去拉弹簧，其他同学注意观察，并回答：
①弹簧为什么伸长？
②哪位同学的拉力大？
拉力使弹簧伸长；使弹簧伸长得多的同学的拉力大。
任务二：认识弹簧测力计
2．弹簧的伸长量与所受拉力的关系
活动
弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力有什么关系呢？
任务二：认识弹簧测力计
2．弹簧的伸长量与所受拉力的关系
挂在铁架台上的弹簧下方分别挂1个、2个、3个、4个完全一样的钩码，依次在下面的表格中记录弹簧受到的拉力、弹簧的原长、弹簧伸长后的长度、弹簧的伸长量。
演示实验
任务二：认识弹簧测力计
2．弹簧的伸长量与所受拉力的关系
演示实验
在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，它的伸长量就越大。
任务二：认识弹簧测力计
3.认识弹簧测力计的作用、构造、原理和使用
（1）弹簧测力计是一种常用的测量力的大小的工具。
(2)弹簧测力计主要由弹簧、挂钩、指针和刻度盘等组成。
弹簧
挂钩
指针
刻度盘
弹簧
外壳
任务二：认识弹簧测力计
（3）原理：弹簧测力计是根据在一定弹性范围内，弹簧受到的拉力越大，它的伸长量越大这个性质制成的。
不同类型的弹簧测力计
任务二：认识弹簧测力计
使用弹簧测力计需要注意哪些问题？
使用前，看清量程和分度值；
校零；
注意拉力方向与测力计的轴线方向在一条线上，弹簧不能靠在刻度盘上。
任务三：用弹簧测力计测量力
实验目的：
1．了解弹簧测力计的构造，学会使用弹簧测力计。
2．用弹簧测力计测量力的大小
实验器材：细棉线、弹簧测力计、钩码。
使用测力计前需：拉动弹簧、了解量程、明确分度值、校零。
任务三：用弹簧测力计测量力
实验操作：
①一手提起弹簧测力计的拉环，一手拉弹簧测力计的挂钩，观察施加1 N、2 N、3 N、4 N的拉力，测力计的弹簧的变化，体验1 N、2 N、3 N、4 N的拉力大小。
②将钩码挂在弹簧测力计挂钩上，记录测量结果。
③将一根细棉线拴在挂钩上，慢慢施加拉力，看看细棉线所能承受多大的拉力才会被拉断。
知识点1 弹力
1. 弹力是日常生活中常见的一种力，下列关于弹力的说法正
确的是( )
D
A. 弹力是指物体由于发生形变而产生的力
B. 两个相互接触的物体之间一定有弹力作用
C. 弹力的方向是竖直向下的
D. 课本对桌面的压力是弹力，它是由课本发生形变而产生的
【点拨】弹力是指物体由于发生弹性形变而产生的力，A错
误；两个相互接触的物体之间如果不相互挤压发生弹性形变
就不会有弹力作用，B错误；弹力的方向是与物体形变的方
向相反，C错误；课本对桌面的压力是弹力，它是由课本发
生形变而产生的，D正确。
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2. 教材P130图6-1 如图所示的各力中，不属于弹力的
是( )
C
A. 大象对跷跷板的压力
B. 推土机对泥土的推力
C. 地球对月球的引力
D. 绳子对小车的拉力
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3.如图所示为中国甲骨文中的“射”字，宛如搭弓射
箭。当用力拉弓弦时，弓弦因发生______
（填“弹性”或“范性”）形变产生了弹力，该图中“箭”
对“弓弦”的弹力方向是水平向____（填“左”或“右”）
的；在弹性限度内，形变程度越大，弹力越____。
弹性
右
大
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知识点2 认识弹簧测力计
4. 关于弹簧测力计的使用及原理，下列说法错误的是( )
A
A. 使用弹簧测力计时必须使其沿竖直方向
B. 加在弹簧测力计上的力不允许超过它的最大测量值
C. 使用过程中，弹簧、指针不能与外壳有摩擦
D. 在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越长
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5.［2025·合肥月考］如图所示，弹簧测力计的量程
是_________，分度值是______，此时被测拉力的
大小是____。
【点拨】读图可知，弹簧测力计最大可称量 的
物体，所以其量程应记作；在 之间
一共分出了5个小格，所以它的分度值为 ；此
时被测拉力的大小为 。
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知识点3 用弹簧测力计测量力
6.在“用弹簧测力计测量力的大小”的实验中：
（1）根据力的作用效果可以对力的大小进行测量，弹簧测
力计能够测量力的大小，利用的是___（填字母）。
A
A. 力可以改变弹簧的形状
B. 力可以改变弹簧的运动方向
C. 力可以改变弹簧的运动快慢
【点拨】弹簧测力计的原理是在弹性限度内，弹簧的伸长量
与弹簧受到的拉力成正比，即根据力可以使物体发生形变来
测量力，故选A。
（2）使用弹簧测力计测量力的过程中，有如下操作：
①把待测物体加在挂钩上；
②观察弹簧测力计的量程，弄清刻度上每一小格表示多少牛顿；
③调整弹簧测力计指针的位置（对准零刻度线）；
④待指针稳定后读数。
关于弹簧测力计的正确使用，合理的顺序是__________
（填序号）。
②③①④
【点拨】使用弹簧测力计时要先观察量程、分度值，再观察
指针是否指在零刻度线上，如果没有，要对指针进行调零，
然后把待测物体加在挂钩上，待指针稳定后读数；故合理顺
序是②③①④。
（3）实验方案要求：用手拉挂钩，使指针指到、 ，
这样安排的目的是____________________________________
_____。
感受不同的拉力同时检查弹簧拉伸是否
灵活
【点拨】实验方案要求：用手拉挂钩，使指针指到 、
，这样安排的目的是感受不同的拉力同时检查弹簧拉伸
是否灵活。
（4）如图所示，用弹簧测力计水平拉动木块在水平面上做
匀速直线运动时，木块所受的拉力为____ 。
3.2
【点拨】由图可知，弹簧测力计的分度值为 ，示数是
。
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7. 如图所示，弹簧的一端固定在墙上，另一端用手向右拉伸，
下列说法正确的是( )
C
A. 弹簧产生的弹力的施力物体是“手和墙”
B. 墙壁受到手向右的拉力
C. 手受到弹力是因为弹簧发生了弹性形变
D. 弹簧在水平方向只受到手的拉力
【点拨】弹簧产生的弹力的施力物体是弹簧，弹簧发生弹性
形变对手和墙产生弹力，A错误；墙壁受到弹簧对它向右的
拉力，B错误；手受到弹力，施力物体是弹簧，是因为弹簧
发生了弹性形变，C正确；弹簧在水平方向受到墙向左的拉
力和手向右的拉力，D错误。故选C。
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8. 三位同学用同一个弹簧拉力器测臂力，结果每个人都能把
双臂伸直，甲同学臂力最大、乙同学双臂最长、丙同学最强
壮。关于他们对拉力器的拉力，下列说法正确的是( )
B
A. 甲同学的拉力大 B. 乙同学的拉力大
C. 丙同学的拉力大 D. 三位同学的拉力一样大
【点拨】在弹簧的弹性限度内，弹簧的伸长量与拉力成正比，
弹簧伸长越长，弹簧产生的弹力越大，人对弹簧施加的拉力
也越大；对于甲、乙、丙三位同学而言，双臂越长的人，弹
簧的伸长量越大，人所用的拉力越大，由于乙同学双臂最长，
所以乙同学拉力最大，故B正确。
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9. ［2025·福州期末］在学习弹簧测力计的使用后，甲、乙
两位同学沿相反的方向拉同一个弹簧测力计，各用 的力，
如图所示。则弹簧测力计的示数为( )
D
A. B. C. D.
【点拨】弹簧测力计的两端受到的力均为 ，处于静止状态，
挂钩一端受到的力为，所以示数为 。故选D。
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10.如图甲是使用弹簧测力计测力
时的情景，存在的错误操作是没
有使弹簧的轴线方向与_________
_____一致，纠正错误后在弹簧测
力计下挂一重物，如图乙所示，
被测力的
方向
2.2
变大
当重物静止时，弹簧测力计的示数为____ 。若将此弹簧测
力计、重物如图丙所示进行测量，手持挂钩，静止时测力计
的示数与乙相比将______（填“变大”“变小” 或“不变”）。
【点拨】由图甲知，存在的错误
操作是：使用弹簧测力计测量力
的大小时，被测力的方向没有与
弹簧轴线方向一致。弹簧测力计
上 之间有5个小格，所以一个
小格代表，即此弹簧测力计的分度值为 ，此时指针
指在 “2.2”处，所以弹簧测力计的示数为 。因为弹簧测
力计自身有重力，将该弹簧测力计倒过来使用，相当于增加
物重，静止时测力计的示数变大。
返回
11.［2025·南京玄武区期末］如图，小球以一定速度冲上斜
面并正在压缩弹簧，画出此时小球所受弹力的示意图。
【解】如图所示。
返回
任务三：用弹簧测力计测量力
将两个测力计挂钩相连互拉，观察示数是否一致，为什么是这样？
思考
相互作用力大小相等
弹力
条件
弹簧测力计
接触、弹性形变
应用
原理
使用方法
实验测量
必做作业：从教材习题中选取；
选做作业：完成练习册本课时的习题.
谢谢观看！

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