失重与超重演示仪器
超重与失重现象实验教具
超重与失重现象实验教具【实验原理】假设一个人站在升降机的磅秤上，升降机以匀加速竖直上升和匀加速竖直下降。
为了讨论方便，设人重量是mg，匀加速运动的加速度为a，磅秤上的读数是N，且以上各字母均是纯数量，用正、负号来表示它们的方向。
设竖直向上为正方向。
第一种情况下，升降机向上匀加速运动，磅秤上的读数为N=mg＋ma＝m(g＋a)＞mg我们把人在这种情况下所处的状态叫“超重”现象。
第二种情况下，升降机向下匀加速运动，N=mg-ma=m(g-a)＜mg我们把人在这种情况下所处的状态叫“失重”现象。
同样，当物体竖直向下匀减速与向上匀减速运动时，也会有超重与失重现象。
分析的方法是一样的。
我们可以自制仪器，用几种方法来说明这个道理。
【制作方法】方法一材料：废牙膏皮找来一支废牙膏皮，拧下盖，打开后面卷着部分，用圆木棍把它鼓起来，洗净里面的残存牙膏。
用针在牙膏皮靠近盖帽的圆筒两对边各钻一小孔，盖好盖。
小孔不要过大，把牙膏皮装满水后，水刚好能射出为宜。
实验时，用一个桶接大半桶水放在牙膏皮运动的正下方。
先将牙膏皮装满水，手持牙膏皮上端不动，可以看到水从小孔里射出，见图7-9。
图7-9迅速手持牙膏皮向上匀加速运动，可以看到小孔里喷出的水比刚才喷得更急、更远。
这是因为筒内的水处于超重状态，它对牙膏皮筒壁的压力增大的结果。
再将牙膏皮装满水，手持牙膏皮筒在高处不动，可以看到水从小孔里射出。
突然丢手，让牙膏皮做自由落体运动。
大家可以看见原来向外喷水的牙膏皮，在向下落时，一点水也不向外喷射！这是因为水处于失重状态时，它对牙膏筒壁的压力几乎减小为零了。
方法二材料：空高橙饮料瓶一个、软弹簧一根、1号电池两节、小电珠一颗、8×20cm2三夹板一块、导线、铁皮、细线等。
用剪刀去掉饮料瓶底部与上部，留下中间透明塑料部分。
在三夹板下端固定一块铁皮作软弹簧的底座，由软弹簧引出一根导线接小电珠。
剪一略大于1号电池直径的圆铜片，圆铜片中央开一直径3mm的小孔，然后把这圆铜片套在一节电池上并焊牢。
超重失重演示器
一 ＿
２ 仪 器 特 点 及 用 途
固定铁片
弹性钢 环
铁 片
（ ） 点 ： 教 具综 合 性 强 ， １特 本 现象 明 显 ， 过 通
演示 ， 助 于学 生 对 能 源 的合 理 利 用 获 得 感 性认 有
识。
演示 生物 （ 内含磁铁）
铁片
（） ２ 用途 ： 过 化 学 反 应 （ 属 镁 和 铜 与 酸 、 通 金 碱 、 溶 液 反 应 ） 光 能 （ 阳 能 电 池 板 被 光 照 盐 、 太
后方 电池 盒 正 负极 。当放 入 食 盐 水 或 碱 水 中时 ，
铜条 和镁 条会 产 生 化 学 反应 产 生 电流 ， 而使 电 从 子钟 指针 转动 ， 图 １ 。 如 ａ （ ） 导 线 接 在 太 阳 能 电池 板 正 负 极 ， 后 ２把 然 接入 微小 电流 计或 小直 流 电机正 负极 。当有光 线 照射 太 阳能 电池板 时 ， 直 流 电机 会转 动 ， 小 从而 说
型 １个 。
４ 制 作 方 法
① 把机 械钟 发 条 拉 伸 使 之 展 开 ， 它做 成 直 把 径 约 ２ ｅ 的圆形 钢 环 ， 接 头 处 用胶 粘 牢 ， 在 ５ｒ ａ 在 并 接 头处 用铁 皮 包 裹 ， 皮 弯 折成 直 角状 。铁 片 的 铁
一
边 钻 一个孔 ， 螺钉 把 钢 环 固定 在 演示 板 适 当 用
（ 稿 日期 ：０ ９０ ．７ 收 ２ ０ －８ ２ ）
位 置 ， 后把 小磁 铁放 在钢 环下 端 的 中间位置 ， 然 并 用透 明胶 带把 小 磁 铁 与 钢 环缠 紧 ， 最后 把 塑 料 小
动物 模形 用胶 粘 牢 在 磁铁 上 ， 样 一个 带 有 重 物 这
超重与失重的实验 教具报告
河北zzzzz学院2013—2014学年度第 1 学期物理系物理专业技能训练（Ⅱ）班级：姓名： zzzzz学号：一、教具研究的项目小球超重与失重的实验研究二、研究目的及要求1：了解超重与失重的现象。
2：知道怎样的情况下小球是处于超重与失重的状态。
3：理解并研究产生超重与失重的条件。
4：实践生活中超重与失重的应用。
三、实验所需仪器小铁球、改造后的台称、弹簧、电源、木板等。
四、实验观察的现象1、开始前，台秤上未放任何东西，表盘指针指在720克的位置2.、将小球挂于弹簧下端时，处于平衡位置，表盘指针处于980克的位置、3、接通电源，将小球和托盘天平接触（由于托盘天平经过改造通电后可以吸引铁性物质）。
此时表盘指针处于中间位置约980克处。
3、断开电源，小球与台秤的底座脱离，开始上下振动。
4、当小球刚刚释放，小球处于最下端是表盘指针指向大约1120克。
竖直向上运动，到达平衡位置前，表盘指针读数比980克偏大。
超过平衡位置后，到达顶端前读数都比980克偏小。
到达最顶端时指针读数为约840克5、竖直向下运动，顶端到平衡位置过程，表盘读数都比980克偏小。
从平衡位置到低端，表盘读数比980克偏大。
到达最低端读数约为1120克。
五实验分析1、当小球挂在弹簧下时，弹簧静止，处于平衡状态，此时指针读数为小球的重量值。
图12、当小球刚刚被释放时，处于最下端，开始竖直向上运动，此时小球受到两个力的作用，重力与弹簧拉力，方向相反。
未达到平衡位置时，指针数值也大于小球重力的数值，即弹簧拉力F大于重力G。
那么小球处于超重状态。
物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受的重力的情况，叫超重。
图23、小球向上运动未达到平衡状态时，由于拉力大于重力，所以小球有竖直向上的加速度此时的小球处于超重状态。
所以我们说，当物体有竖直向上的加速度或有竖直向上的加速度分量时，物体超重，这就是超重的条件。
4、当小球竖直向上运动，刚刚超过平衡状态时，小球受到两个力的作用，竖直向上的弹簧力F和竖直向下的重力G。
超重失重演示仪的制作
２ 在 超 重 失 重 演 示 仪 下 ）
图 ３
端 的铁 圈 上 挂 上 重 物 后 （ 注
意 ：悬 挂 重 物 的 重 量 要 适 宜 ，
一
的 开 口 ．然后 沿 中线弯
曲成 直角 （ ４ 。 图 ）
图 ４
般 以悬 挂 后 指 针 下 移 一 个
一 １
正 面
刻度 为 最 佳 ） ，使 弹 簧处 于 自
铁 圈 ， 皮 筋 的另 一 橡 端 用 小 铁 钉 固 定 于 长 木板 两侧 （ ６ 。 图 ）
条 与 弹簧 配合 可 突 破 难点 ，并 制成 了超 重 、失重 演 示 仪 ， 示效 果 相 当不 错 。现 将 其制 作 方 法介 绍 如 下 ， 演 以 供 参考 。
１ 材 料
２ ｍ 的 小孑 后 ， 其 中线 弯 曲成 直 角 （ ２ 。 ａ ｒ Ｌ 沿 图 ） ３ 分 别将上 述两 直角 铁 片 用 小 铁 钉 钉 在 飞 轮两 侧 ）
的木轴 中央 ， 并使 两 侧 的直 角 铁 片平 行正 对 。 ４ 在 ７ ｃ １ ｃ １ ｃ 木板 上 的 中央位 置 开 出 １ ） ０ ｍｘ ０ ｍｘ ． ｍ ５ 个 长 １ｃ 宽 ２ ｍ 的椭 圆孑 （ ３ 。 ０ ｍ、 ｃ Ｌ 图 ） ５ 用剪刀剪取厚 铁片 ５ｍｘ ） ｃ
图 ８
中国教育技术装备 ２０ ． １５ ０ ２７
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装 备 博
览
Ｃｈｎ ｄ ｃ ｔｏ ａ ｅ ｈ ｉ ｕ ＆ Ｅ ｕ ｉａ Ｅ ｕ ａ ｉ ｎ ＩＴ ｃ ｎ Ｑ ｅ ａ ｉ
Ｚ Ａ Ｇ Ｂ｝ Ｂ ＨＵ Ｎ Ｅ Ｏ Ｌ Ｎ Ａ
自制 微 型 固液化 学反 应 控 制 棒
门插销 鼻 子 位 于 飞轮 上 （ ７ 。 图 ） １ ） 取 ７ ｍｘ ｃ 薄 铁 ０ 剪 ｃ ４ｍ
自制超重和失重演示仪
Ｆ一 撇 与 台秤示 数 的变化量 进行 比较 。
笔 者结合 自己的教学 ， 简单 的材 料设 计 制 用 作 了“ 重 和失 重 演 示 仪 ” 其 指 针 示 数 变化 明 超 ，
图 ２
２ 丌
／， ｋ 学生看 得更 清楚 。 置 图如下 ： 装
实验 过程 过 程分 为 四步 ： 第一 步 ， 将仪 器在
（ 目编 辑 栏
王柏 庐）
简谐运 动 ， 观察 重物 由 Ａ位 置运 动 到 ０ 位置 ， 台 秤示数 的变化 情况 。 三步 ， 第 当重物 运 动 到 Ｂ位 置时 ， 观察 台秤 的示数 ， 并记 录下来 ， 观察 由 Ｂ 再 位置运 动到 ０ 位置 ， 台秤示 数 的变 化 情况 。 四 第
示 实验 。 村 中 学 的学 生 有 的根 本 没 有 乘 过 电 农
失重现象 ， 能 增强 学生 的 分析 能 力 ， 教 学更 还 使 加直观 、 形象 、 准确 ， 大大 提 高 了课 堂 效 率 。 同 望
物 Ｏ 段时 ， Ａ 重物的加 速度 ａ向下 ， 由木 架 、 重物
和弹簧组 成 的系 统处 于 失重 状态 。 时 ， 此 系统 对 台秤 的压力小 于 系统 的重 力 ， 台秤 的 示数 变 小 ，
牟 金 春
湖 南省 南 县 一 中 ， 湖南 省 南 县 ４ ３ ０ １２ ０
超 重和 失重是 高 中物理 教学 的重要 组成 部 分， 是牛 顿运 动 定律 应用 的典 型实 例 。 新课 程 标
“超重和失重”现象的实验
超重和失重现象的实验引言超重和失重现象是人们在不同环境下体验到的一种非常有趣的物理现象。
本实验旨在通过简单的实验操作，帮助我们理解超重和失重现象，并从中探讨该现象的科学原理。
实验材料•一个玻璃杯•温水•一个塑料袋•一些纸带•一个秤（用来称量物体重量的仪器）实验步骤第一步：准备工作1.将玻璃杯放置在平坦的桌面上，确保杯子底部与桌面平行。
2.准备适量的温水，注意水温适中，不要太热或太冷。
3.将塑料袋张开，并将塑料袋按照杯子口径的大小修剪，确保能够完全覆盖玻璃杯的口部。
4.准备一些纸带，用于制作装饰。
第二步：超重实验1.将塑料袋完全覆盖在玻璃杯的口部，确保密封性。
2.将玻璃杯倒置放在温水中，稍微轻轻按压，使玻璃杯完全浸没在水中。
3.观察玻璃杯内的现象。
第三步：失重实验1.将塑料袋拿掉，保持玻璃杯干燥。
2.将玻璃杯倒置放在桌面上，并在杯子下面放置一些纸带。
3.快速将手掌覆盖在玻璃杯上，并快速翻转杯子，将纸带从杯子下面移走。
4.玻璃杯应该会保持倒立的状态，并悬浮在你的手掌上。
实验原理超重现象的解释当把玻璃杯完全覆盖在水中时，玻璃杯底部受到的上推力大于顶部受到的下拉力。
这是因为水的分子在同一压力下上下运动，底部受到的分子撞击次数更多，因此受到的压力也更大。
根据牛顿第三定律，玻璃杯也会向上受到一个相等的力，导致玻璃杯的重量增加，即超重现象。
失重现象的解释当将玻璃杯倒置放在桌面上，迅速用手掌覆盖住杯子并迅速翻转杯子时，可以观察到玻璃杯在空中失重的现象。
这是由于惯性原理的作用：在迅速改变杯子的运动状态时，杯子内部的水分子也会带动玻璃杯一起运动，产生一个向上的浮力。
这个浮力抵消了玻璃杯的重力，使得玻璃杯看起来失去重量，即失重现象。
实验结果经过实验操作，我们可以观察到以下现象：•在超重实验中，玻璃杯会被温水中的压强所推动而产生额外的重量，造成超重现象。
•在失重实验中，玻璃杯倒置后使用手掌迅速覆盖并翻转时，玻璃杯会悬浮在手掌上，失去重量，造成失重现象。
有全自动记忆功能的超重、失重演示器
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实 施分 组 实验 立体 评 价 开创教育教 学管理新局面
口 王 选 民
陕西 省西 安 中学 ７ ００ １０３ 构建 和谐 社会要 求基 础教 育的教 育教 学管 理
客体 。我们 尝试 打 破 常 规 ， 学 生做 实 验 室 的主 让
（ ）手托 细杆 至最 高 ， 物 至最 低 ， 整 ｍ ３ ｍ 调 拉， 使放 手后 ｍ轫能 匀 速 上升 ， 可算 出 装 置 在运 动 过
程 中的阻 力 。
・
４ ‘ ０
Ｅ ｕ ａｉｎ ｌＥ ｕｐ ｅ ｔＡｎ ｘ ｅ ｍｅ ｔＶ １ ２ ｄ ｃｔ ａ ｑ ｉｍ ｎ ｄ Ｅ ｐ ｒ ｎ ｏ ．２，Ｎ ． ，Ｎ ｖｍｂ ｒ２ ０ ｏ ｉ ｏ１ １ ｏ ｅ ｅ ０ ６
转 。细杆 和弹簧 的 挂钩 上根据 实验 需 要挂钩 码 。 将 “ 重 显 示 器 ” 作 改 动 即 为 “ 重 显 示 超 稍 失 器 ” 即螺旋 弹簧 悬 挂 在 单 向轮 的 左 上 方 ， 刻 度 ， 零
改在 右边 。
图 １ 示 “ 重 显 示 器 ” 本 装 置 的 核 心 部 所 超 是 件 。其 中的“ 向轮 ” 要 由 自行 车 的飞 轮 构 成 ， 单 主 飞轮 有 齿牙 的外轮 和底 板 固定 。在 飞轮 的 内轮 中
人 。根据学 生在 分 组 实 验 过程 中的 表 现 ， 过 自 通
我评 价 、 同桌评 价 和 教 师 评 价 ， 学 生 的参 与 意 对
适应 时代 的发 展 ， 坚持 科 学发 展观 ， 面实 施素质 全
教育 ， 以积 极进 取 的姿态 ， 开创 教育教学 管 理 的新 局面 。我 校 是 一 所 有 ３ ０ ００多名 学 生 的寄 宿制 学
超重失重演示装置
超重、失重演示装置
湖南省永兴县湘永学校谢小群
一、用途：用于演示超重、失重现象
二、特点：制作简便、形象直观、趣味性强
三、制作材料：饮料瓶、弹簧、环形磁铁、磁控簧片开关、螺钉、生日贺卡音乐电路、橡皮圈
四、制作方法：
1、用螺钉将弹簧固定在饮料瓶的瓶盖上，弹簧下端固定安装上一块环形磁铁。
2、改装生日贺卡音乐电路：将其弹片开关改成簧片开关，并将簧片开关用较长导线引出，便于将簧片开关安装在合适的位置。
3、在饮料瓶下侧开一小窗，将音乐电路安装在瓶内底部侧面，用胶固定好。
根据磁控范围在饮料瓶侧上、下分别开一个合适小孔，簧片开关安装在上孔时，簧片开关闭合，音乐电路工作发声，发光二极管亮。
簧片开关安装在下孔时，音乐电路不工作、发光二极管不亮。
五、使用方法：
1、演示失重现象：将簧片开关安
装在上孔，音乐电路工作，发声发光。
将右手将装置放于较高处，左手在下约
20㎝处，右手放开装置让其自由下落，
下落过程中弹簧缩短，磁铁远离簧片开
关，簧片开关断开，音乐电路不工作，
表明磁铁失重。
2、演示超重现象：将簧片开关安
装在下孔，音乐电路不工作，用手将装
置突然加速向上提，弹簧伸长，磁铁下
降与簧片开关靠近，簧片开关接通，音
乐电路工作，表明磁铁超重。
超重失重演示仪的制作
超 重 失重 演 示仪 的制作
刘 治宏 ． 田胜 安
东北 师 范 大学 物 理 学 院 ， 吉林 长春 １ ３ ０ ０ ２ ４
摘 要 ： 本 文 通 过 提 供 了一 种 取 材 容 易 、 制作简单 、 演示效 果明显的的演示仪 器 ， 让 学 生 切 身的 感 受 超 重 和 失 重 现 象． 克服 教 材 演 示 实验 的局 限性 。
实 验 效 果
制 作 方 法
（ １ ） 选 取 一 块
长为 ３ ０ ｃ ｍ 、宽 为
２ ０ ｃ ｍ 的有机 玻 璃 板 Ａ， 再选 一块 高 为 ６ ０ ｅ ａ、 宽 为 ｒ １ ０ ｅ ｍ 的有机 玻 璃 板 Ｂ ． 把 其 分 为
１ ０ ｅ ｍ 和 ５ ０ ｃ ｍ 的
笔者 用 所 做 的实 验仪 器 来 演 示 超 重 和失 重 现象 时 ， 操 作 简单 ， 定 性演示 效 果 明显 ， 能够 让学 生身 临其 境地感 受 到超重 和 失重现 象 。
演 示 方 法
物（ ２ ０ ％） ， 铁钉 、 铜片、 铜 丝导 线 。
演 示 仪 器 结 构 如 图 １所 示
演 示 时 只需把 重物 向下拉 动一段 位 移 ， 松 开 手后 ， 重物 带 动 铁钉 做 近 似 简谐 振 动 ． 当铁 钉 与 下 面 的铜 片接 触 时 ， 此 时 红 灯亮 （ 表 示 超重 ） ， 读 出 弹簧测 力计 上 的最 大示数 ． 可 以观 察 到此 示数 大 于物重 。 当铁钉 与 上面 的铜 片接 触时 ， 此 时绿 灯亮（ 表示 失 重 ） ， 读 出弹 簧 测 力计 的最 小 示数 ， 可 以观察 到此示 数小 于物 重 。
制 作 材 料
钩处（ 铁 钉 的另 一端 固定 剥 了皮 的铜丝 导线 ） ， 挂 钩 下 固定 ２根橡 皮筋 ． 在 两根 橡皮 筋 下面 悬挂 一
失重与超重演示仪器
失重超重演示仪
结构及组成：
1、带有底座的支架；
2、中间用轻杆连接的两个定滑轮；
3、两个拉力传感器；4砝码若干和细线等。
材料的要求：
框架的尺寸可以任意选择，一般以50CM左右为宜；两个滑轮应该是同一型号的；两个拉力传感器可用电子秤代替。
本设计的意义：
结构简单，材料易得，费用低廉，可扩展性强；使用方便，细线两端挂上相同或不同的砝码就能直接读出细线的拉力，从而直接得出失重和超重情况，现象直观，适合分组实验和演示实验。
装置图如下：。
失重超重实验报告
一、实验目的1. 了解失重超重现象的基本原理；2. 通过实验验证失重超重现象；3. 掌握测量失重超重的方法和技巧；4. 分析失重超重现象在生活中的应用。
二、实验原理失重超重现象是指在非惯性参照系中，物体所受的合力与其质量之比与物体在惯性参照系中所受的合力与其质量之比不相等的现象。
当物体处于失重状态时，物体所受的合力与其质量之比小于1；当物体处于超重状态时，物体所受的合力与其质量之比大于1。
三、实验器材1. 弹簧测力计；2. 天平；3. 秒表；4. 水平面；5. 重物。
四、实验步骤1. 将弹簧测力计挂在水平面上，调整至平衡；2. 将重物挂在弹簧测力计上，记录弹簧测力计的示数；3. 将重物从水平面移至斜面，记录弹簧测力计的示数；4. 将重物从斜面移至竖直面，记录弹簧测力计的示数；5. 将重物从竖直面移至水平面，记录弹簧测力计的示数；6. 重复以上步骤，记录不同角度下的弹簧测力计示数；7. 利用天平测量重物的质量；8. 计算失重超重现象的实验数据。
五、实验数据1. 水平面上弹簧测力计示数：F1；2. 斜面上弹簧测力计示数：F2；3. 竖直面上弹簧测力计示数：F3；4. 水平面上重物的质量：m。
六、数据处理1. 计算失重超重现象的合力与质量之比：- 水平面上：F1/m；- 斜面上：F2/m；- 竖直面上：F3/m；2. 比较不同角度下的合力与质量之比，分析失重超重现象。
七、实验结果与分析1. 实验结果显示，随着物体角度的增大，失重超重现象越明显；2. 在水平面上，合力与质量之比接近1，说明物体处于接近失重状态；3. 在斜面上，合力与质量之比小于1，说明物体处于失重状态；4. 在竖直面上，合力与质量之比大于1，说明物体处于超重状态；5. 实验结果与理论分析相符，验证了失重超重现象的存在。
八、实验结论1. 失重超重现象是客观存在的；2. 实验方法可靠，结果准确；3. 失重超重现象在生活中的应用广泛，如电梯、飞机等。
自制超重失重教学演示器
应模块 、 电梯 运行模拟模块 的箱体 ， 在 弹簧原长 处 释放箱体 ， 使箱体做上下 往复 的阻尼运 动 。 在平衡 位置 上方 ， 加速 度 向下 ， 箱 体 内处 于失重 状态 ， 在 平衡位置下方 ， 加速度 向上 。 箱体 内处于超重状态 。
高 中物理 教学 中 ， 超失 重部分 缺 乏理想 的 实 验或器 材 。 教 学 中要求从 实验现象 去认 识超失重 ， 常用实验 有 ： 弹簧 秤悬 挂钩 码做 变速 运动 时示 数 变化； 在 台秤上 下蹲或起立 时示数变化 ： 塑料瓶 底 钻孑 Ｌ 使水流 出 ， 竖直上抛 或 自由落体 时水不流 出 ； 纸带 悬挂重物 突然变速 ， 纸带 断开 ： 市 面上常见 超 重 失重演示器 ：利用定 滑轮在圆盘测力 计两端 悬 挂重 物 ， 使测力 计升降获得超 失重状态 观察 示数 。 这些 实 验存在 不 足 ： 第一 ， 只有定 性 观察 ， 缺 少实验数 据 的支 持 ， 感 性认 知递 进到 理性认 知 存 在 困难 ； 第二 ， 实 验现 象不方 便 观察 ， 如 弹簧秤 本 身 需移 动 ， 示 数变 化不 易观 察 ； 第 三， 定量 数据 不
中图 分 类 号 ： Ｇ ６ ３ ３ ． ７
文 献标 识 码 ： Ａ
文章 编 号 ： １ ０ ０ ３ － ６ １ ４ ８ （ ２ ０ １ ３ ） １ １ （ Ｓ ） 一 ０ ０ ５ ４ — ２
１
背 景
同 时通过 Ｄ Ｉ Ｓ ｌ ａ ｂ数 字化 系 统 同步采 集 受力 与 加
速度数据 。利用 四根拉 伸弹簧悬挂 内置超失重 感
巧用“滚摆”演示超、失重现象
个直径 约为 ｌｍ 的小孔 ， ｃ 然后 在小 孔 中插 入合
适 的金属 环 ， 金属 环 中插入 合适 的 圆柱体 铁 条 在
（ ） 助 滚摆 ， 现 象 的观 察 时 间较长且 超 ３借 使
失重过程 的转换 具有 连续性 ， 生可 以连续进 行 学 观察 。
作 为轴 。 （）杠杆左 右悬 挂端 的制作 ２ 取一块 塑料板 ， 在板 中 央钻 一孔 ， 后 把 塑 然
料 板固定在 塑料 横杆上 ， 塑料 板左 右对 称处 打 在
２个小 孔 ， ９ ｃ 左 右 的 细 线 接 一 个 重 约 为 用 ０ｍ
（）利用 滚 摆 ， 分 展 示 向下 加 速 、 ４ 充 向下 减
＼
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Ｖｏ ． ４ Ｎｏ ２ ３ １２ ． ６
（ ３ ２ ０６ ． ０． Ｓ） ．０ ６
物
理
教
学
探
讨
第２ ４卷 总 第 ２ ３ ６ 期
２０ ０ ６年 第 ３期 （ 半 月） 上
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｏ Ｐ ｙ ｉ Ｔｅ ｃ ｉ ｇ ｒａ ｏ ｆ ｈ ｓｓ ｃ ａｈｎ
２ 制作 方法
为 了使 现 象 更 加 明 显 ， 们 采 用 不 等 臂 杠 我 杆， 这样 的杠 杆有 起 放 大 现象 的作 用 。 滚摆 不 要
太重， 过重会降低转轴 的灵敏度 ， 过轻会导致力 不够大。 滚摆的细线不要过短 ， 杠杆取材应选轻 点的 ， 摆 上的连 线 应在 同一轴 线 上 滚
展现超 重失 重 现象 的情 景 ， 学 效 果 欠 佳 。 以 教 所 我就 制作 了滚 摆式 的超 重 、 失重 演示 仪 。
１ 设计 原理 用杠杆 的平衡 变 换 来 反 映 超 、 重 现 象 。 失 当
用弹簧秤演示超重、失重现象
龙源期刊网
用弹簧秤演示超重、失重现象
作者：朱冬伟宋为真孙涛涛
来源：《新校园·学习（中旬刊）》2012年第04期
在课堂教学中，由于超重和失重的概念比较抽象，如果单靠教师进行理论上的讲解，学生没有具体的感知，还是很难理解这两个概念。
因此，笔者用以下几个小实验来演示超重和失重现象，以期让学生更好地理解超重和失重的概念并进行记忆。
小实验的具体名称为用弹簧秤演示超重和失重现象。
具体操作步骤如下：
将物体悬挂在弹簧秤上，弹簧对物体拉力Ｆ的数值可以从弹簧秤上读出，物体处于静止状态时，拉力Ｆ与物体所受重力Ｇ的大小相等（图1）。
将物体悬挂在弹簧秤上，手拿着弹簧秤由静止竖直向上运动一会停止时，该运动可分为加速上升、减速上升两个过程，可以明显观察到：加速上升弹簧伸长，Ｆ＞Ｇ——物体处于超重状态（图2）；减速上升弹簧缩短，Ｆ＜Ｇ——物体处于失重状态（图3）。
当手拿着弹簧秤由静止竖直向下运动一会停止时，该运动可分为加速下落、减速下落两个过程，可以明显观察到：
加速下落弹簧缩短，Ｆ＜Ｇ——物体处于失重状态（图4）；减速下落弹簧伸长，Ｆ＞Ｇ——物体处于超重状态（图5）。
通过以上五个实验证明：
加速上升弹簧伸长，物体处于超重状态；减速上升弹簧缩短，物体处于失重状态。
加速下落弹簧缩短，物体处于失重状态；减速下落弹簧伸长，物体处于超重状态。
“超重和失重”演示实验的改进与创新
实验研究教学参考第50卷第3期2021年3月“超重和失重”演示实验的改进与创新张晴(重庆市城口中学校重庆405900)文章编号：l〇〇2-218X(2021)03-0046-02新课程标准对“超重和失重”的教学要求是通过实验，认识超重和失重现象。
活动建议要求“通过各 种活动，例如乘坐电梯、到游乐场参与有关游乐活动等，体验失重与超重。
”新课程标准积极倡导“自主、合 作、探究”的学习方式，鼓励教师在物理课堂教学中，积极引导学生参与教学，培养学生通过自己的探究去发现问题、想办法解决问题，探究其中蕴藏的物理规律，从而实现学生对物理观念、科学思维、科学探究的 理解和应用，最终达到掌握和运用物理概念、规律、定 理、定律的目的。
超重和失重是高一的内容，此时学 生刚开始动力学的学习，物理概念、规律、定理、定律 的理解需要建立在感性材料的基础上，因此，教材在 这部分内容的教学中，安排学生体验电梯启动、制动 时，体重计的读数怎么变化？如图1所示，人站在体中图分类号：G632.4 文献标识码：B笔者査阅了教科版教材发现，同样设置了乘电梯的体 验活动，如图2所示。
但笔者所在学校的具体情况是 很多学生来自农村，连乘电梯的概念都没有，很多学 生根本就没有乘过电梯，谈何体验呢？图4.7-4人站在体重计上，下蹲、图4.7-3电梯启动、制动时，起立，也能看到超重和失重现象3体重计的读教怎样变化？图1图2基于这种情况，在这节课的教学中，有的老师采用推导公式得出结论的方法，也有老师利用装有水的重计上下蹲、起立，也能够观察到超重和失重现象。
饮料瓶自由下落来让学生观察失重现象，或者演示教非纯电阻负载的视在功率与有用功功率并不相等，有用功功率为P有用功=U有J有cos⑭P视在=t/有效/有效®cos93称为功率因数。
在交流电路中，瞬时总功率等于各负载瞬时功率之和，但视在总功率（P总=1/.6 了.&)只有当各负载同时为纯电阻时，才等于各负载的有用功率之和（分析 从略，详见电工学相关内容）。
物体超重失重实验仪的制作流程
一种物体超重失重实验仪。
在直立2米高的矩形支架的上端横梁上设置两个定滑轮，横梁的下方设置滑轮盒，滑轮盒上设置小孔和缓冲弹簧，一根细绳的一端跨过定滑轮，并穿过滑轮盒小孔和缓冲弹簧，与钩码相连接，细绳的另一端跨过另一定滑轮，并穿过滑轮盒的小孔和缓冲弹簧，与测量盒的上端相连接；测量盒的底部设置微型数显电子秤，电子秤上放置标准砝码，测量盒的上端设置一个具有WIFI功能的智能摄像头，摄像头与手机或电脑实现无线连接，因此从手机或电脑上实时地观察到电子秤上读数,或逐贞播放视频观察读数。
解决了实验过程中物体快速运动时不能读数与记录数据的困难，既能演示物体超重失重过程，又能验证物体超重失重现象，结构简单。
技术要求1.一种物体超重失重实验仪，安装在直立2米高的矩形支架(3)上，其特征是：支架(3)上的上端横梁上设置定第一定滑轮(5)和第二定滑轮(10), 横梁的下方设置第一滑轮盒(6)和第二滑轮盒(11)，第一滑轮盒(6)上设置第一小孔(7)和第一缓冲弹簧（8），第二滑轮盒（11）上设置第二小孔（12）和第二缓冲弹簧（13），一根拉绳（4）的一端跨过第一定滑轮（5），并穿过第一滑轮盒（6）上的第一小孔（7）和第一缓冲弹簧（8），与钩码(9)相连接，细绳(4)的另一端跨过第二定滑轮(10)，并穿过第二滑轮盒(11)上的第二小孔(12)和第二缓冲弹簧（13），与测量盒（14）的上端相连接,测量盒(14)由轻质的亚克力板制成。
2.根据权利要求1所述的一种物体超重失重实验仪，其特征是：测量盒(14)的底部设置微型数显电子秤（15），电子秤（15）上放置标准砝码（16），用标准砝码（16）为超重失重观测对象，测量盒的上端设置一个具有WIFI功能与带存储功能的微型摄像头（17），摄像头（17）可与手机或电脑实现无线连接，由此可以从手机或电脑上实时地观察到电子秤（15）上读数或重放读数。
技术说明书一种物体超重失重实验仪技术领域本技术新型涉及一种物体超重失重实验装置，尤其是能演示和验证物体超重失重实验仪。
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失重超重演示仪
结构及组成：
1、带有底座的支架；
2、中间用轻杆连接的两个定滑轮；
3、两个拉力传感器；4砝码若干和细线等。
材料的要求：
框架的尺寸可以任意选择，一般以50CM左右为宜；两个滑轮应该是同一型号的；两个拉力传感器可用电子秤代替。
本设计的意义：
结构简单，材料易得，费用低廉，可扩展性强；使用方便，细线两端挂上相同或不同的砝码就能直接读出细线的拉力，从而直接得出失重和超重情况，现象直观，适合分组实验和演示实验。
装置图如下：。