超重与失重的实验探究
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。
超重失重探究实验报告
超重失重探究实验报告实验目的：探究超重失重现象对物体的影响，以加深对物体重量与重力的理解。
实验材料：1. 天平2. 弹簧测力计3. 各种不同质量的物体4. 实验记录表格5. 实验数据处理软件（如Excel）实验步骤：1. 将天平放在水平平台上，并确保其准确性。
校准天平以保证精准的重量测量。
2. 使用弹簧测力计测量不同物体的重力。
3. 将物体放置在天平上，并记录其重量。
4. 将物体悬挂在弹簧测力计上，并记录其测得的重力。
5. 将物体放入自由落体状态，此时物体不再受到任何约束力。
6. 使用弹簧测力计测量失重物体在自由落体时的重力。
7. 记录实验数据，并用数据处理软件处理数据。
实验结果与分析：根据实验所得数据，我们计算出了物体在超重失重时的重力值。
通过比较不同状态时物体的重量，我们可以观察到以下现象：1. 在正常重力下（物体放置在天平上），物体的重力等于其实际重量。
2. 在悬挂状态下，物体受到弹簧测力计的反作用力，因此所测得的重力值略小于实际重量。
3. 在自由落体状态下，物体不再受到任何约束力，因此失重物体的重力值为零。
根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 物体的重力与其质量成正比，无论是在正常重力、悬挂状态还是自由落体状态下都成立。
2. 超重失重现象是由于物体在自由落体状态下不再受到约束力的作用，导致重力为零。
结论：通过本次实验，我们深入了解了超重失重现象对物体重量的影响。
在正常重力下，物体的重力等于其实际重量。
而在悬挂和自由落体状态下，物体所受到的重力会有所变化。
这一实验结果进一步巩固了我们对物体重量与重力关系的理解，并揭示了超重失重现象的本质。
【高中物理DIS通用实验】实验16：超重与失重
实验十六超重与失重
实验目的
观察超重与失重现象，探究产生超重与失重的原因。
实验原理
物体在向上或向下作加速运动时，对支持物的作用力大于或小于重力，这种现象称为超重或失重。
实验器材
朗威DISLab、计算机、重物。
实验装置图
见图16-1。
图16-1 实验装置图
实验过程与数据分析
1．将力传感器接入数据采集器，选择“示波”显示方式；
2．握住传感器的手柄，使其测钩竖直向下，点击“调零”；
3．将重物（6N左右）悬挂在力传感器测钩上；
4．教师可以在实验之前先引导学生基于实验原理，猜想超重和失重对应的“F-t”图线可能呈现出的形状；
5．手持悬挂有重物的力传感器，沿垂直于地面的方向加速升降，观察波形变化；
6．点击“停止”，回放“F-t”图线（图16-2）；
7．根据实验获得的“F-t”图线，分析推断该图线不同区段所对应的运动状态，对学生们实验之前的猜想加以验证；
8．改变重物上升、下降的加速度或重物的质量，重复实验，观察此时的“F-t”图线与图16-2之间的差别，讨论其成因。
图16-2 超重失重图像。
超重和失重现象
超重和失重现象（一）电梯上和磅秤上的实验自从人造卫星和宇宙飞船发射成功以来，人们常常谈论超重和失重，从电视上也可以看到宇航员处于完全失重时的现象。
为加深对超重、失重的理解，让我们做一做如下的实验。
用细漆包线（直径在0．3毫米左右）在钢笔上绕一、二十圈做成一个小弹簧。
在弹簧的下端挂一块小橡皮，然后用手提着弹簧的上端去乘电梯。
观察电梯开始上升和停止下来，以及开始下降和停止下来这四个阶段中弹簧伸长的变化，把观察到的现象记录在下表中：在上述现象中你认为哪种情况属于超重现象，哪种情况属于失重现象。
你还可以站在称作重的磅秤上做类似的实验：静止时记下磅秤的读数，然后下蹲，看开始下蹲的瞬间和下蹲结束的瞬间磅秤的读数是怎样变化的？再看看站起的过程中读数有什么变化，为什么会产生这些变化？（二）用冰淇淋纸杯做失重实验如图1．30－1，把两个金属螺母（M10－12毫米）拴在一根橡皮筋的两端，再把橡皮筋的中点用一短绳固定在冰淇淋纸盒（或铁罐）底部正中，让螺母挂在空盒的口边上。
实验时让空盒从约2米的高处自由下落，你会发现螺母被橡皮筋拉回盒中，并发生“咔哒”的撞击声。
请你试一试，并思考下列问题：（1）为什么下落时，螺母会被拉入到盒内？（2）在空盒放手后的初始阶段，螺母是否以重力加速度g自由下落；（3）放手后，空盘是否以重力加速度g下落？（三）用手电筒做超重、失重实验将手电筒竖直向上放置，打开开关，旋松后盖使小电珠恰能点亮。
实验时手持电筒，保持它在竖直方向，突然向上运动，你会看到小电珠熄灭。
如果使上述电筒的后盖稍许再旋松一点，直至小电珠刚刚熄灭，然后手持手电筒突然向下运动，小电珠就会点亮。
你能参照图1．30－2所示手电筒的结构，分析发生上述现象的原因吗？（四）小孔会流水吗？取100毫升的塑料药水瓶和装眼药水的小塑料瓶各一只，用大号缝衣针在两瓶靠近底面的两侧戳孔。
再取15厘米左右的细橡皮管一段，将其两端接在两个瓶塞的接管上，使两瓶口连通起来，并将它们用橡皮筋固定在一窄木板上，如图1．30－3所示。
超重和失重
物体的加速度 为g
列举生活中有关完全失重现象 的实例？
蹦极
瓶中的水会流出吗?
探索宇宙中的超重和失重现象
所有和重力有关的仪器都无法使用！
0
弹簧测力计无法测量物 体的重力，
无法用天平测量物体 的质量
地球上的水滴
国际空间站俄 罗斯温室内
利用完全失重条件的科学研究：
1制造理想的滚珠 2还可以制成超长度的玻璃纤维等等。 3可以制造泡沫金属，用来制造机翼，又 轻又结实；
, T
T
G
超重和失重
物体对支持物的压力(或对悬挂 。 物的拉力) 大于物体实际所受 重力的情况称为超重现象。
测量装置显示的读数>物体实际的重量
物体对支持物的压力(或对悬 挂物的拉力) 小于物体实际所 受重力的情况称为超重现象。
测量装置显示的读数<物体实际的重量
注意：
物体处于“超重”和 “失重 ”时，物体所受的重力并 没有变化
C．单扛
D．徒手跑步机
仅1根手指即可 “举起”同伴
北京市一名中学生曾设计出一个方案： 即研究在完全失重的条件下，人的思维反 应速度是不变、变快还是变慢。受到了发 达国家宇航局的关注。 如果在座的各位同学在这方面有什么奇 思妙想，不妨寄与我国宇航部门，希望将 来在我国神10飞船上进行的实验里，有你 们设计的方案。
本节内容总结
1、超重和失重是一种物理现象。
规 律
α 向上 α 向下 α=g
视重 > 重力 视重 < 重力
超重状态 失重状态
示重 =0
完全失重
2、物体是超重还是失重是由α的方向来 判定的，与v方向无关。 3、不论物体处于超重还是失重状态， 重力不变。
生活情景再现：
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。
超重失重实验教案
超重失重实验教案标题：超重失重实验教案教案目标：1. 了解超重和失重的概念及其在物理学中的应用。
2. 探究超重和失重的原理和影响因素。
3. 进行超重失重实验，观察和记录实验现象，并分析实验结果。
4. 培养学生的实验设计和数据分析能力。
适用对象：中学物理教学，适用于初中或高中学生。
教学准备：1. 实验器材：弹簧秤、绳子、吊钩、不同质量的物体、计时器。
2. 实验环境：一个相对安静的实验室或教室，以确保实验结果的准确性。
3. 学生准备：学生需要了解重力、质量和重量等概念。
教学过程：引入：1. 引导学生回顾和讨论重力、质量和重量的概念。
解释超重和失重的概念，并提出与实验相关的问题，如：在不同的环境中，物体的重量是否会发生变化？实验步骤：2. 将弹簧秤固定在一个固定的支架上，并将其标定为“重力”。
3. 将一个质量较大的物体（如一个砖块）挂在弹簧秤上，记录下物体的质量和重量。
4. 将弹簧秤和物体一起放入一个密闭的容器中（如一个塑料袋），并将容器密封。
5. 记录下物体在袋子中的质量和重量。
6. 按照相同的步骤，使用不同质量的物体进行实验，并记录下实验数据。
数据分析：7. 让学生观察和比较实验数据。
讨论在袋子中物体的质量和重量是否发生了变化。
引导学生思考这种变化的原因是什么。
8. 解释实验结果：在袋子中，物体的质量没有发生变化，但重量减小了。
这是因为在袋子中，物体受到的支持力减小，从而减小了物体所受的重力。
实验设计和讨论：9. 分组让学生设计自己的超重失重实验，并记录下实验步骤和预期结果。
10. 学生进行实验，并记录实验数据。
11. 学生在小组内分享实验结果，并进行讨论和分析。
鼓励学生提出对实验的改进意见，并解释实验结果背后的物理原理。
总结：12. 回顾实验过程和结果。
强调超重和失重的概念和应用，并提醒学生在日常生活中可能遇到的相关现象。
13. 鼓励学生思考和提出其他与超重和失重相关的问题，并引导他们继续探索和学习。
超重和失重
无法用天平测量物体的质量
超重和失重
某人在地面上最多只能举起60kg的物体，那么 他在一以2.5m/s2的加速度匀加速下 降的电梯里最多能举起多重的物体？ （g取10m/s2）
超重和失重
课堂练习：
某人在地面上最多只能举起60kg的物体，那么
解：人的重力G=mg=400N, 当升降机匀加速上升时，根据牛顿
分析：测力计的示第数二大定律小可等知于N-m人g=对ma测力计
的压力大小。
N
→N=mg+ma=500N， 根据牛顿第三定律可知，测力计对
v
人的支持力与人对测力计的压力大
小相等，
a
∴测力计的示数为500N。
G
超重和失重
一、超重现象：
例1、在升降机（电梯）中测人的体重，已知人质 量为40kg，当升降机以2.5m/s2的加速度匀加速上升， 测力计的示数是多少？（g取10 m/s2)
解：人的重力G=mg=400N, 当升降机匀减速上升时，根据牛
顿第二定律可知mg-N=ma →N=mg-ma=300N，
根据牛顿第三定律可知，测力计
v
对人的支持力与人对测力计的压
a
N
力大小相等， ∴测力计的示数为300N。
G
超重和失重
对超重和失重的进一步认识
例4、前例中，如果升降机以2.5m/s2的加速度减速 上升，测力计的示数又是多少？ （g取10 m/s2)
他在一以2.5m/s2的加速度匀加速下
降的电梯里最多能举起多重的物体？ （g取10m/s2）
解：因为人的最大举力恒定，本题中，
N v
此人的最大举力为600N，即他在电梯
5、5超重和失重
理论分析
升降机地板上放一个弹簧式台秤，称 升降机地板上放一个弹簧式台秤， 盘上放一个质量为m的物体， 盘上放一个质量为m的物体，一起加 速上升 取重物为研究对象，受力分析如图: 取重物为研究对象，受力分析如图: 由牛顿第二定律得 F合 = F －mg = m a 故：F = mg + m a > mg 由牛顿第三定律可知： 由牛顿第三定律可知：物体对弹簧秤 的压力F 的压力Fˊ = F > G
5、5 超重与失重 、
实验： 实验：
把物体挂在弹簧秤下， 把物体挂在弹簧秤下，用手带 动弹簧秤和物体一起： 动弹簧秤和物体一起：
1、向上加速运动； 向上加速运动； 向下加速运动； 2、向下加速运动；
观察弹簧秤的示数如何变化？ 观察弹簧秤的示数如何变化？ 视重： 测力计的读数。 视重： 测力计的读数。 实重：物体实际的重力。 实重：物体实际的重力。
N（或T）=0 （ ）
问题
超重始终现象中，物体的重力是否变化？ 超重始终现象中，物体的重力是否变化？ 物体处于超重和失重状态时， 物体处于超重和失重状态时，物体的重力并 没有发生变化， 没有发生变化，变化的是物体对支持物或悬 挂物的作用力。 挂物的作用力。 即视重变大或变小了 超重时:视重大于重力 超重时 视重大于重力 失重时:视重小于重力 失重时 视重小于重力
课外小实验
侧面有一个洞 的水瓶里面装满水， 的水瓶里面装满水， 让水瓶做自由落体 运动， 运动，水会不会从 洞中流出来？ 洞中流出来？为什 么？
超重还是失重由a决定， 超重还是失重由a决定，与v方向无关
日常生活中的超重和失重现象
人在体重计
上迅速下蹲至 静止的过程中， 静止的过程中， 体重计的示数 怎样变化？ 怎样变化？再 迅速起立又会 怎样？ 怎样？
5.5 超重与失重
B.水将不再从孔中喷出
C.水以更大的速率喷出 D.水以较小的速率喷出
如果电梯加速下降又会发生什么现象呢？当下落加速度为 重力加速度时，又会发生什么事情呢？ 可以看到加速下降时，水流出的速率变小，如果下落加 速度达到g，则水不再流出，此时称为完全失重，就像是
物体完全不受重力作用一样，此时一切和重力有关的现
例题2：某电梯中用细绳悬挂一重物,当电梯在竖直方向 运动时,发现绳子突然断了,由此判定电梯的运动情况可 能是( AD ) A.加速向上运动 C.减速向上运动 B.加速向下运动 D.减速向下运动
解析：有向上的加速度时，物体处于超重状态，此时 对悬线的拉力大于物体的重力才有可能被拉断。所以
可能为向上加速，也可能为向下的减速。
和失重现象。让我们来一起看看。 体验一：用手平托几本厚书，体会它们在加速上升和加
速下落过程中对手的压力的变化情况。 可以感觉到上升时，书对手的压力比静止不动时要大；
下仔细观察测力计静止时、
缓慢上升和下降时；突然上升和下降时测力计的示数变化。
里最多能举起80kg的物体，他在地面上最多能举起质量 为多少的物体？
解:以物体为研究对象进行受力分析，由牛顿第二定
律得： mg-F=ma F=mg-ma=600N
在地面上人的胳膊能承受的最大力仍然为600N，设此
时能够举起的物体质量为m′ ，则有 F=m′ g
m =60kg ′
1.超重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力） 大于物体的重力 F=mg+ma 小于物体的重力的情况 F=mg-ma F<mg 3.完全失重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的 拉力）等于零的这种状态，叫做完全失重。 F=0 F>mg 2.失重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）
4-6超重与失重
【例题】有一质量为60kg的人站在一放置于升
降机的底板上的台秤上，当升降机作如下运动 时，台秤的示数为多少？ 1.升降机以v=5m/s的速度匀速上升时； 2.升降机以a=5m/s2的加速度加速上升时；
3.升降机以a=5m/s2的加速度减速上升时；
4.升降机以a=5m/s2的加速度加速下降时； 5.升降机以a=5m/s2的加速度减速下降时； 6.升降机以a=g的加速度加速下降时；
当测量的重力值大于物体实 际的重力时，称为超重现象；当 测量的重力值小于物体实际的重 力时，称为失重现象。
超重和失重的解释
【特别提醒】无论是超重还是失重，物体本身的重力 是不变的。只是测量出的重力变大或变小了。 体重计的称重原理
体重计是根据受到物体的压力大小来测量物体的 重力。
当物体静止时，压力等于重力，所以体重计的示 数等于物体本身的重力大小； 当物体加速向上或向下运动时，压力的大小不等 于重力，所以测量值不等于物体本身的重力。
日常生活中的超重和失重现象
【实验一】把物体挂在弹簧秤下，用手拉着弹簧秤：
1.静止 ——示数等于重力 2.向上加速运动 ——示数大于重力 3.向下加速运动 ——示数小于重力 观察弹簧秤的示数如何变化？ 小 结：
用弹簧测力计测物体的重力时，应 保持静止；如果是向上加速或向下加速 运动，测出的结果会大于或小于物体本 身的重力。
减速上升或者是加速下降
N
T
G
G
例题1：课本P98-1 解题方法： 1、先确定加速度a的方向（向上 或向下）； 2、分析竖直方向上的受力情况， 求出合力F合； 3、根据牛顿第二定律F合=ma进行
求解。
•
一个人站在体重计的测盘上，在人下蹲 的过程中，指针示数变化应是（ ） A．先减小，后还原 B．先增加，后还原 C．始终不变 D．先减小，后增加，再还原
“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。
超重和失重【6篇】
超重和失重【6篇】（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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超重与失重
a
3、超重现象? 物体对悬挂物的拉力（或对支持 、超重现象 物体对悬挂物的拉力（
物的压力） 物的压力）大于物体所受重力的 现象。 现象。 思考：物体怎样运动,会出现超重 会出现超重? 思考：物体怎样运动 会出现超重 物体有向上的加速度时， 物体有向上的加速度时，包括向上加速和向下减速。
G
二、失重现象
思考：如果人下蹲后又突然站起， 思考：如果人下蹲后又突然站起，情况又 会怎样？ 会怎样？
超重条件
当物体具有
a
向上的加速度时
失重条件
当物体具有
a
向下的加速度时
完全失重条件
向下的加速度时
当物体具有
a=g
且a=g时
八、小结： 小结：
超 重 与 失 重
实 质 条 件
定 义 ： ：
太空站的完全失重环境中， 太空站的完全失重环境中 ， 下列仪器哪些可 以使用。 以使用。（ ACH ） A、 水银温度计 、 B、 体重计 、 C、 打点计时器 、 D、天平 、 E、 连通器 、 F、 水银气压计 、 G、密度计 、 H、 弹簧秤 、
四、注意
1、物体处于超重或失重状态时， 物体处于超重或失重状态时， 只是物体对支持物的压力或物 体对悬线的拉力不等于物体的 重力，物体受到的重力大小和 重力，物体受到的重力大小和 方向还是不变的。 方向还是不变的。 2、发生超重或失重现象与物体 的速度方向无关， 的速度方向无关，只与物体的加 速度方向有关。 速度方向有关。
1、实验： 、实验： 2、分析： 、分析： 根据牛顿第二定律 G - F =ma 所以F=G-ma <G， 所以 ， 即弹簧秤的示数小于物体的重力
F
3、失重现象： 、
a
超重和失重的创新实验教学探究
超重和失重的创新实验教学探究
近年来，科技发展的加快和节奏的加强，让学报面临重压、超重和失重的教学
现象变得更加严重。
为此，高等教育领域一直在努力研究创新实验教学模式，以便有效地解决这些问题。
高校采取了一系列的创新实验教学，以健全课堂教学体系研究，加快课堂教学改革，积极推进学习式教学，保障实习教学质量。
为解决课堂超重和失重学习现象，高等教育提出以下创新实验教学模式：首先，注重关注学生实验研究能力的培养，在多领域组成“智慧联盟”，形成分析型、综合型、研究型、与工程实践型课堂教学模式，发挥科学研究开发的功能，拓宽实践研究领域，活跃学习气氛。
其次，培养学生的自主学习能力。
强化实验研究课堂的体系性，注重研究视角，并建立有效的考核制度，激发学生的学习兴趣，保障学习效果和质量。
进一步完善实验教学建设的力度也在加大，以鼓励高校不断提高对知识的探索，增强教育质量，更好地发挥创新精神，通过信息技术、虚拟技术等新技术，提高科学研究开发水平。
通过以上措施，有效地改善了课堂超重和失重学习现象，并促进了高校新兴教学体系的优化和提升，有力推动了高等教育的发展。
超重失重研究报告
超重失重研究报告超重失重研究报告一、引言超重失重是指航天器在轨道中经历的失重状态，在这种状态下，物体的质量不会改变，但物体所受到的重力作用减少或者完全消失。
超重失重对于航天器的运行和宇航员的工作环境都具有重要影响。
本研究报告将就超重失重的影响、研究方法和应用进行详细论述。
二、超重失重的影响超重失重对航天器和宇航员都会产生一系列的影响。
1. 航天器的影响超重失重状态下，航天器所受到的重力减小或消失，导致航天器的运动轨迹发生变化。
为了保持航天器的稳定性，需要采取相应的调整措施。
此外，在超重失重状态下，航天器内的液体和气体会形成球形，因此，在设计航天器时需要充分考虑这一点，以保证其正常运行。
2. 宇航员的影响超重失重对宇航员的身体和心理健康都会带来一定的影响。
在失重状态下，宇航员的身体会经历一系列改变，包括骨质疏松、肌肉退化和心血管功能下降等。
这些变化对宇航员的健康和工作能力都会产生负面影响。
此外，宇航员面临的心理压力也较大，需要通过训练和心理辅导来应对这种失重状态带来的挑战。
三、超重失重的研究方法超重失重的研究可通过以下几种方法进行：1. 实验室模拟实验室模拟是最常用的研究方法之一。
通过在地面上的实验室中模拟失重状态，科学家可以对超重失重的影响进行研究。
在实验室中，可以通过减小或消除重力场，使得物体在失重状态下进行实验。
这种方法不仅可以对物理、化学和生物学等方面的问题进行研究，还能够为航天器的设计和宇航员的训练提供参考。
2. 航天器观测通过对实际航天器的观测和数据收集，科学家可以获得关于超重失重的更多信息。
航天器在轨道中经历的失重状态可以被监测和记录下来，这些数据对于研究超重失重的影响和应用具有重要意义。
同时，通过与航天员进行交流，获取他们在超重失重状态下的身体感受和心理反应，也能够为研究提供有价值的信息。
3. 数值模拟数值模拟是一种较为常用的研究方法。
通过建立超重失重的数学模型，科学家可以通过计算机模拟的方法，模拟失重状态下的物体运动和相应的力学变化。
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。
超重与失重观课报告
超重与失重观课报告
一、实验简介
在本次实验中，我们使用了一个简单的装置，用于模拟地球引力下的物体质量
对于天平示数的影响以及在失重状态下物体所受的重力的缺失，从而使我们更好地理解超重与失重现象。
二、实验步骤
1.我们先将天平置于平稳的地面上，调整好平衡，记录下示数。
2.将10克砝码放到天平的左侧托盘上，再将一个未精确称量的物体放
在右侧托盘上，观察天平示数的变化。
3.将砝码取下，将天平转至固定支架上方，从而使天平处于失重状态，
再次放置该物体并观察其状态。
三、观察结果
在天平上放置10克砝码后，我们发现天平的示数上升了10克，说明物体所受的引力增加了10克。
这是因为物体所受的引力等于其质量乘以地球引力加速度g，g的大小是不变的，而物体的质量增加了，引力也随之增加。
在失重状态下，我们放置同样的物体时，发现天平无法显示任何示数，这是因
为在失重状态下，物体并未受到重力的作用，因此无法产生天平示数。
四、实验结论
通过本次实验，我们得出了以下结论：
1.物体所受的引力与其质量成正比，即物体质量越大，所受引力越大。
2.在失重状态下，物体无法受到重力的作用，因此天平无法产生示数，
也就是说，天平能够测量的其实是物体所受的重力，而非质量。
五、实验说明
本次实验在教学中的作用在于，通过简单的实验展示了超重与失重现象，帮助
学生更好地理解物体质量对于天平示数的影响以及失重状态下物体所受的重力的缺失。
同时，通过实验，学生能够更加深入地理解物理学中一些基础概念，如质量和重力等。
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超重和失重的实验探究
物理学是一门以实验为主的自然科学。
实验是培养学生科学素质的重要途径。
下面以“超重和失重现象”的教学为例，阐述在课堂教学中以问题为探究出发点，以实验为探究突破口，有效地组织学生进行探究学习的一点尝试。
1探究问题一:向上运动超重吗?
学生在初次认识超重和失重概念时，通常会得出向上运动——超重；向下运动——失重的错误观点。
针对这个值得探究的问题，设计在超重失重情况下，探究运动方向与超重失重有无必然关系的实验。
让学生在探究实验中认识超重失重的概念，自己发现规律。
实验器材选择:选择1m长的木条或米尺一把；5g的钩码一个；50cm长的单股橡皮筋(要求50g钩码能让它伸长30cm左右为宜)一根；图钉一颗。
实验器材组装:如图1所示，把单股橡皮筋的一端，用图钉固定在1m长的木条上，另一端系上50g的钩码。
放手后，以竖直悬挂伸长至80cm长为宜，过长或过短应适当调节橡皮筋的长度。
实验探究方法:首先用手握住木条使其处于竖直位置，并保持静止，同时记下钩码的位置，此时钩码对悬绳的拉力F等于钩码的重力G(F=G)；然后用手握住木条使其住竖直方向运动，若实验中出现悬绳的长度变短，则说明钩码对悬绳的拉力F小于钩码的重力G(F，即出现失重现象；若变长则F>G，即出现超重现象。
学生可利用这样的简单关系，探究在怎样的运动状态下出现超重和失重现象，从而正确认识和理解规律。
2探究问题二:失重超重时压力真的变了吗?
显示压力的变化是说明超重失重现象最直接的实验，本实验使用简易的装置产生对比度较为强烈的实验结果，帮助学生建立超重失重的概念。
实验器材选择:准备一根长约1m，直径约为4cm的空心塑料管:高弹性橡皮膜一块；一段长约40cm的细线；一烧杯水。
实验器材组装:如图2所示，用橡皮膜包住塑料管的一端，再用细线将橡皮膜固定(注意密封性要好)。
将烧杯内的水从空心塑料管另一端倒入，直至灌满。
实验探究方法:首先用手握住塑料管使其竖直，使包有橡皮膜的一端向下并距地面约1m 处，保持静止，观察橡皮膜形状，此时塑料管中的水由于重力作用给橡皮膜一个压力使橡皮膜成半球状；然后静止释放塑料管，在塑料管即将落地前接住它，观察塑料管在自由下落过程中橡皮膜的变化，发现橡皮膜由半球状变小至塑料管未灌水之前的形状，说明在整个装置自由下落时塑料管中的水不再给橡皮膜压力，水的重力好像没有了，即出现了失重现象。
如果用手握住塑料管使其竖直，使包有橡皮膜的一端向下并距地面约20cm处，保持静止，再用力将塑料管向上加速提升约1m，观察塑料管在上升过程中橡皮膜的变化，发现在加速上升时橡皮膜由原状变成更大的圆球状，说明在整个装置加速上升时塑料管中的水给了橡皮膜更大的压力，水的重力好像变大了，即出现了超重现象。
3探究问题三:完全失重时还会有浮力吗?
学生在了解超重和失重现象后，对于浮力——浸没在液体中的物体上下表面的压力差，会产生新的思考，特别是在完全失重情况下，压力应为零，该情况下浮力还存在吗?针对学生的疑问，设计该探究实验，让学生在实验探究中加深对规律的理解，学会应用规律的分析和解决问题。
实验器材选择:准备透明较大的塑料瓶(如大可乐瓶)一个；能在水面上浮起的泡沫塑料块和带孔的金属块(如金属螺帽)各一块，大小以能从瓶口放入为宜；10cm的单股橡皮筋(选择50g钩码能让它伸长30cm左右为宜)一根；适量清水。
实验器材组装:如图3所示，将泡沫塑料块和金属块用橡皮筋连接起来，使橡皮筋的长度控制在瓶高2/3左右，并放入瓶内，然后在瓶中加入清水，以将泡沫塑料块浸没为宜。
为使实验达到最佳效果，尽可能调节泡沫塑料块和金属块的总重量，使它们在水中接近悬浮状态，但铁块必须沉入水底。
实验探究方法:用手握住塑料瓶让其在竖直方向运动，观察在不同的运动情况下，泡沫塑料块和金属块的相对位置变化。
如果让瓶做自由落体运动，实验中会发现，金属块将离开底部向水面运动，泡沫塑料块将离开水面向瓶底运动，两者相对位置发生明显变化，引导学生分析实验现象，总结物理规律。
帮助学生理解完全失重情况下，浮力大小为零的这一特殊现象。