2016山西高考文科:测力计的种类和原理

仑扭秤：悬丝的扭力能够为物理学家提供一种精确地测量很小的力的方法。扭转力矩与悬丝的扭转角成正比，与悬丝直径的4次方成正比，与悬丝的长度成反比。库仑扭秤的主要部分是一根金属细丝，上端固定，下端悬有物体，在外力作用下物体转动，使金属丝发生扭转，测量出扭转角度，就可以根据扭转定律算出外力。
磅秤：磅秤的原理是依据力来测的，但是在地球上，在认为地球是不动的参考系（惯性参考系）中，磅秤称出来的结果是“正确”的。因为这时重力加速度是取了9.8（单位我就不写了哈~~麻烦~^-^）的。要是到了月球上，称出来的就不是“正确”的了，因为磅秤把重力加速度还看作是9.8，而事实上月球上的重力加速度比这小多了。

弹簧秤：主要是胡克定理：F=kx.
弹簧的长度与所受外力成正比。这个比值就是弹簧的倔强系数k。
电子秤：秤重物品经由装在机构上的重量传感器，将重力转换为电压或电流的模拟讯号，经放大及滤波处理后由A/D处理器转换为数字讯号，数字讯号由中央处理器(CPU)运算处理，而周边所须要的功能及各种接口电路也和CPU连接应用，最后由显示屏幕以数字方式显示。

钢弦式钢筋测力计：工作原理是源于一根张紧的钢弦振动的谐振频率与钢弦的应变或者张力成正比，这种基本关系可以用来测量多种物理量如应变、荷载、力、压力、温度和倾斜等。振弦传感器较一般传感器的优点就在于传感器的输出是频率而不是电压。频率可以通过长电缆（>2000米）传输，不会因为导线电阻的变化、浸水、温度波动、接触电阻或绝缘改变等而引起信号的明显衰减。除此之外，再加上基康独特工艺的设计和制造，基康的振弦式传感器均具有极好的长期稳定性，特别适于在恶劣环境中的长期监测。

土压力盒：土体是由微小颗粒组成的，土体内部存在大量孔隙，使其具备了土体中存在微裂隙的两个基本条件。同时也符合断裂力学认为材料中本来就存在微裂隙的假设。在一定的受力条件下，土粒之间的结构联系沿薄弱环节逐渐破损，微裂隙逐步发展成为宏观的裂缝，最终导致土体的断裂破坏。根据断裂力学理论，物体的断裂破坏可分为三种基本受力方式，(1)张开型裂缝(Ⅰ型)即正应力和裂缝面垂直，(2)滑开型裂缝(Ⅱ型)在构件表面或试样受剪切的情况下，若剪应力与裂缝表面平行但其作用方向与裂缝方面垂直，使裂缝的上下面相对滑移而扩展。(3)撕开型裂缝(Ⅲ型)，剪应力和裂缝表面平行，在剪应力作用下裂缝的上下两个平面撕裂而扩展。