配合弹簧秤演示超 失重现象的简单 记忆 装置

配合弹簧秤演示超失重现象的简单记忆装置
弹簧秤是演示超、失重现象最简便易得的实验装置。

但在一般条件下，产生超、失重现象的加速过程较短，因此在超、失重瞬间，运动中的弹簧秤上示数变化不易被全体学生观察到。

如果给弹簧秤装配一个简单易制的“记忆”装置，记忆下超、失重瞬间作用效果，便可提高现象的可见度。

制作方法：
取厚度约0.3毫米、面积约15×10厘米2的铁皮（罐头盒铁皮即可）一块；直径为1毫米左右的螺杆、螺母两副。

选用常见的面板读数、量限为500克的弹簧秤一只，20~100克的砝码若干。

这种常见的弹簧秤刻度面板长约10厘米，上面有四个用于固定背面金属筒的铆钉（见图1）。

根据弹簧秤面板尺寸，将铁皮剪成两个刻度盘（若所选弹簧秤面板上有六个铆钉，可将刻度盘剪成图1虚线所示形状），再剪两个指针、四个垫片。

根据所选螺杆直径，在剪成的刻度盘、指针及垫片上钻孔。

它们的形状及孔位参见图1。

安装前，将刻度盘和指针漆成反差强的两种颜色，并在刻度盘上绘制出刻度，漆干后即可安装。

安装时，先将刻度盘插入弹簧秤面板与背面金属筒之间的接缝中（由于铁皮很薄，对弹簧秤不会有损坏），然后根据刻盘上刻线位置及指针末端形状合理安装指针。

在指针下各垫一个被弯曲的垫片，穿上螺杆（即指针转轴），拧上螺母（注意不能过紧或过松，使得指针依靠垫片弹性的作用稍被制动，只要有很小力矩作用便可转动）。

这样便制成“记忆”装置。

演示前，选配砝码，使得弹簧秤指示标正好处于两记忆指针水平放置末端留有的空隙间为准（如图2所示）。

这样，只要弹簧秤指示标在竖直方向稍有移动，由杠杆原理，两记忆指针便发生相应偏转：①超重时，弹簧秤指示标向下移动，此时左边指针向上偏转且不因超重过程结束而复
原，“记忆”下超重瞬间效应；②同理，失重时，右边指针向下偏转，“记忆”下失重瞬间效应。

说明：
1．根据课堂教学要求，当只需要学生观察超重或失重一种现象时，应相应地只使用一个指针；当需要学生观察系统自起动（加速）到制动（减速）全过程中超、失重现象或系统作匀速运动时不出现超、失重现象时，则应同时利用两指针（如图2所示情况）。

2．用手演示时，加速度（即用力）不宜过大。

若在阿特武德机架上进行演示，效果更佳。

还可定量演示。