超、失重情景的直观展示，本文主要内容关键词为：直观论文,情景论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
高一物理在讲述“超重和失重”这一节内容时，用模拟升降机的加速上升和加速下降进行实验时，由于学生可以观察的时间太短，钩码运动的过程交替过快，测力计的指针摇摆晃动很大，有时还会出现现象相互混淆，必须配合教师的繁琐解释才能说清楚，原有仪器不能明显展现超重、失重现象的情景，教学效果欠佳。所以就制作了滚摆式的超重、失重演示仪。
一、设计原理
用杠杆的平衡变换来反映超、失重现象。当物体处于平衡状态时，杠杆处于平衡；当物体发生超、失重状态时，杠杆的平衡会发生变化，杠杆发生倾斜，我们根据杠杆的倾斜方向来确定物体是处于超重还是失重状态。如果挂钩码的一端向上倾斜，那物体就处在超重状态，如果向下倾斜就处于失重状态。
二、制作方法
1.杠杆横杆的制作
取初中物体平衡条件实验中的塑料杠杆作为横杠，根据多次实验得出，在距杠杆23cm处打一个直径约为1cm的小孔，然后在小孔中插入合适的金属环，在金属环中插入合适的圆柱体铁条作为轴。
2.杠杆左右悬挂端的制作
取一块塑料板，在板中央钻一孔，然后把塑料板固定在塑料横杆上，在塑料板左右对称处打2个小孔，用90cm左右的细线接一个约重为250g的滚摆（图1所示）。在左端固定一螺丝，在螺丝下挂一细线，细线下悬挂一个沙桶，沙桶下可以挂钩码（约为340g），然后固定在铁架台上，在沙桶中加入细沙来调节杠杆的平衡。（图2所示）
图1
三、具体操作
将滚摆沿竖直方向向上旋绕，当到达一定高度时，然后让它做自由转动下落运动。滚摆在加速下降过程中，我们可以看到杠杆左端向下倾斜，说明物体发生了失重现象。当滚摆到达最低点时，向下猛减速和向上猛地加速过程中，我们可以看到杠杆左端向上倾斜，说明物体发生了超重现象。当滚摆向上减速运动时，杠杆左端又向下倾斜说明物体发生了失重现象。
图2
四、注意要点
为了现象更加明显，我们采用不等臂杠杆，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，滚摆上的连线应在同一轴线上。
五、实验效果
1.观察杠杆的平衡状况，贴近学生对超、失重的真实感受，令学生信服。
2.利用不等臂杠杆进行放大，使超、失重现象的展示十分明显和直观。
3.借助滚摆，使现象的观察时间较长且超失重过程的转换具有连续性，学生可以连续进行观察。
4.利用滚摆，充分展示向下加速、向下减速、向上加速、向上减速四种不同过程所对应的超、失重现象，学生看到了直接的事实，印象深刻，突破教学难点（超、失重现象与运动方向无关，应根据加速度方向进行判断）的效果相当好。