2025年高考物理無處不在的彈簧

　　無處不在的彈簧

　　在我們的日常生活中，彈簧形態各異，處處都在為我們服務。常見的彈簧是螺旋形的，叫螺旋彈簧。做力學實驗用的彈簧秤、擴胸器的彈簧等都是螺旋彈簧。螺旋彈簧有長有短，有粗有細：擴胸器的彈簧就比彈簧秤的粗且長；在抽屜鎖里，彈簧又短又細，約幾毫米長；有一種用來緊固螺母的彈簧墊圈，只有一圈，在緊固螺絲螺母時都離不開它。螺旋彈簧在拉伸或壓縮時都要產生反抗外力作用的彈力，而且在彈性限度內，形變越大，產生的彈力也越大；一旦外力消失，形變也消失。有的彈簧制成片形的或板形的，叫簧片或板簧。在口琴、手風琴里有銅制的發聲簧片，在許多電器開關中也有銅制的簧片，在玩具或鐘表里的發條是鋼制的板簧，在載重汽車車廂下方也有鋼制的板簧。它們在彎曲時會產生恢復原來形狀的傾向，彎曲得越厲害，這種傾向越強。有的彈簧像蚊香那樣盤繞，例如，實驗室的電學測量儀表（電流計、電壓計）內，機械鐘表中都安裝了這種彈簧。這種彈簧在被扭轉時也會產生恢復原來形狀的傾向，叫做扭簧。

　　形形色色的彈簧在不同場合下發揮著不同的功能：

　　1.測量功能

　　我們知道，在彈性限度內，彈簧的伸長（或壓縮）跟外力成正比。利用彈簧這一性質可制成彈簧秤。

　　2.緊壓功能

　　觀察各種電器開關會發現，開關的兩個觸頭中，必然有一個觸頭裝有彈簧，以保證兩個觸頭緊密接觸，使導通良好。如果接觸不良，接觸處的電阻變大，電流通過時產生的熱量變大，嚴重的還會使接觸處的金屬熔化。卡口燈頭的兩個金屬柱都裝有彈簧也是為了接觸良好；至于螺口燈頭的中心金屬片以及所有插座的接插金屬片都是簧片，其功能都是使雙方緊密接觸，以保證導通良好。在盒式磁帶中，有一塊用磷青銅制成的簧片，利用它彎曲形變時產生的彈力使磁頭與磁帶密切接觸。在釘書機中有一個長螺旋彈簧它的作用一方面是頂緊釘書釘，另一方面是當最前面的釘被推出后，可以將后面的釘送到最前面以備釘書時推出，這樣，就能自動地將一個個釘推到最前面，直到釘全部用完為止。許多機器自動供料，自動步槍中的子彈自動上膛都靠彈簧的這種功能。此外，像夾衣服的夾子，圓珠筆、鋼筆套上的夾片都利用彈簧的緊壓功能夾在衣服上。

　　3.復位功能

　　彈簧在外力作用下發生形變，撤去外力后，彈簧就能恢復原狀。很多工具和設備都是利用彈簧這一性質來復位的。例如，許多建筑物大門的合頁上都裝了復位彈簧，人進出后，門會自動復位。人們還利用這一功能制成了自動傘、自動鉛筆等用品，十分方便。此外，各種按鈕、按鍵也少不了復位彈簧。

　　4.帶動功能

　　機械鐘表、發條玩具都是靠上緊發條帶動的。當發條被上緊時，發條產生彎曲形變，存儲一定的彈性勢能。釋放后，彈性勢能轉變為動能，通過傳動裝置帶動時、分、秒針或輪子轉動。在許多玩具槍中都裝有彈簧，彈簧被壓縮后具有勢能，扣動扳機，彈簧釋放，勢能轉變為動能，撞擊小球沿槍管射出。田徑比賽用的發令槍和軍用槍支也是利用彈簧被釋放后彈性勢能轉變為動能撞擊發令紙或子彈的引信完成發令或發火任務的。

　　5.緩沖功能

　　在機車、汽車車架與車輪之間裝有彈簧，利用彈簧的彈性來減緩車輛的顛簸。

　　6.振動發聲功能

　　當空氣從口琴、手風琴中的簧孔中流動時，沖擊簧片，簧片振動發出聲音。

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