“超重和失重”的三个创新演示实验
2019-07-07 16:31阅读：
“超重和失重”的三个创新演示实验
迁安二中
王红霞
在讲到“超重和失重”时，教材以人在升降机中的情况为例，都是通过分析人对升降机底板的压力，帮助学生理解超重和失重现象。为了增加学生的感性认识，前者安排了“做一做”观察失重现象，后者在例题旁安排了一幅插图，说明人站在体重计上下蹲或起立时也能看到超重和失重现象。
一、本节常见演示实验存在问题
1.利用投影仪放映在电梯内测量物体重量的方法，此种方法实验效果明显，但是在课堂上不能实际操作，不可称之为演示实验，其结论也不容易被学生所接受。
2.利用超重与失重演示仪来做此演示实验，这是很普遍的方法之一，实验效果同样明显，但是仪器原理较复杂，讲解仪器构造要占大量课堂时间，不利于提高课堂效率，而且一些地区、一些学校配备水平有限，不易实现。
3.利用体重计，让学生在体重计上下蹲或站起，观察体重计示数的变化，从而体会超重和失重的变化。此实验简单易行，不足之处是体重计示数变化太快，不易于学生深刻体会。（利用弹簧秤拉动物体，也同样存在类似问题。）
在教学中发现，直接以此类方式分析理解超重和失重现象，因学生不能深刻体会，导致学生兴趣不高，不能激发学生强烈的求知欲。所以，本节的演示实验尤为重要。因此，我通过自制简易“超重和失重”演示仪，使学生在简单的器材中近距离的、深刻的感受这些现象，点燃学生对知识的好奇之心，将教学从“要我学”变为“我要学”。
二、
实验的创新和操作
设计总原则：能够清晰的显示实验现象
创新演示实验一：有色水
将塑料瓶内装有色水，在瓶底开一个出水孔(开得小一点)，由于表面张力的作用，水不从小孔流出。若使瓶子突然向上加速运动，水就会从孔中喷出。由此，可以说明超重现象。
创新演示实验二：记忆游标
装置如图所示，调节两边平衡，使两边弹簧秤静止不动，观察弹簧秤的示数，这时弹簧秤的示数等于三个钩码的重力之和。当左边再挂上一个钩码时，这时左端钩码加速下降，右端钩码加速上升，观察右侧弹簧秤的示数，发现右侧弹簧秤的示数增大。再恢复两边挂三个钩码时的情况，这次将左侧的钩码摘掉一个，这时左侧的钩码加速上升，右侧的钩码加速下降，观察右侧弹簧秤的示数，发现右侧弹簧秤的示数小于其下钩码的重力之和。
为了使示数的变化可以在弹簧秤上更明显的显示出来---记忆游标
制作：取透明胶带的轴心，将轴心割成两部分，取其中一部分的两端的外部圆环各去掉一小段，将其做适当弯曲安装在弹簧秤上就完成了。
作用：将记忆游标放在弹簧秤指针的下面，当左端挂上一个钩码后，弹簧秤向上加速运动时，游标位置随指针下降，当摘下钩码稳定后，指针恢复到原来的位置，而此时游标留在了指针曾经达到的最低位置，这样通过指针和游标两个位置的对比，可以很清楚的看见超重现象。反之，将记忆游标放在指针下面，也可清晰的演示失重现象。
创新演示实验三：纸带不断了
在悬挂的木板上放一块砖，在砖和木板之间放一条纸带。静止时抽动纸带，由于有比较大的压力而使纸带断裂。如果剪断木板的悬挂线，而使砖块和木板自由下落(下方放置减撞垫)，则抓住纸带的手可以不费力地把纸带完好地抽出。由此，可以说明失重现象。
三、实验创新后的启示
1、超、失重实验演示需解决的主要问题是：当物体处于超重或失重状态时，测力装置受力情况的变化怎样才能清楚地表现出来，正因为如此，上述方案之不同点，主要着眼于实验设计或改进显示装置。
2、实验时为使实验现象明显，向上和向下的加速度不宜过大，否则过程时间太短，同时应注意指导学生明确观察哪一阶段的现象。
3、上述实验可作为形成概念用的演示实验，也可以在知识巩固阶段运用，也可以作为“做一做”小实验，激发学生钻研物理的兴趣。
创新演示实验，可培养学生创新的能力让学生去做、去观察、去想、去感悟，提高学生主动参与探究的热情。这样在整个教学过程中，不仅可使学生的观察、实验能力得到培养和提高，而且能充分展现物理课教学的特点和魅力，达到了学生和老师
的“双赢”。
