麦克斯韦滚摆运动过程中的超重和失重现象研究

1问题提出 神州五号发射成功以来,人们经常谈到超重和失重.高中物理课本中有一课内容讲解<失重和超重现象>,但实验研究失重和超重现象的都是一些向上或向下直线运动的实验,而宇宙飞船、人造卫星在运动过程中既有直线运动又有曲线运动,而绝大多数是圆周运动和旋转运动的.能不能设计一种带有旋转运动的"失重和超重现象实验仪"呢?我们想到了初中物理中<机械能转换与守恒>这一节的重要实验--麦克斯韦滚摆实验.麦克斯韦滚摆在运动过程中,既有上下运动又有旋转运动,那么滚摆在运动过程中是否会出现失重和超重现象呢?我们设计制作了一个"麦克斯韦滚摆失重、超重实验仪".对麦克斯韦滚摆在运动过程中出现的失重和超重现象进行研究.     

趣探“超重”和“失重”

一、课题的提出 超重和失重是物体在竖直方向做变速运动时产生的现象，在生活中处处可见，有些超重和失重现象还十分有趣。本人在老师的指导帮助下，动手设计了几个“超重”和“失重”实验，现介绍如下。     

巧用“滚摆”演示超、失重现象

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。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。所以我就制作了滚摆式的超重、失重演示仪。     

对超重与失重现象的讨论

“超重”与“失重”现象是日常生活及现代科学实验中常见的一种现象,如升降机的启动和停止过程、火箭的发射过程及绕地球运动的卫星中,都存在“超重”或“失重”现象.而对于“超重”和“失重”现象中“视重”和重力的关系、“超重”和“失重”的实质,相当数量的学生还存在模糊认识,现讨论如下.     

《超重和失重》教学设计

由电梯实验入手研究超重、失重现象,得出超重、失重概念,并运用牛顿运动定律分析超重、失重规律.用钩码和橡皮筋模拟"蹦极跳",利用力传感器、数据采集嚣在电脑中得出橡皮筋拉力随时间变化的图象.由图象分析蹦极中的超重、失重和完全失重过程,培养学生识图能力、分析问题能力、合作探究能力.     

例谈超重和失重状态下物体的浮力

新教材（人教版）把超重和失重的内容重新编人高中物理，对理解超重、失重现象及宇宙开发起着极其重要作用，超重是指物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的情况，从运动状态上讲就是加速度向上的运动，即加速上升、减速下降．失重是指物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的情况，表现为加速度向下的运动，即加速下降、减速上升．对悬浮在水中的物体处于超重、失重状态时，物体的浮力会发生变化吗？     

自制课堂演示实验仪器——超重失重演示仪的设计说明

设计思想“超重和失重”这节课的课标要求是“通过实验认识超重和失重现象”,要求学生能通过一些实验或具体的活动来了解和体验超重和失重,理解超重和失重产生的条件与实质．     

“超重和失重”的几个演示实验

在讲到“超重和失重”时，全日制普通高级中学教科书以人在升降机中的情况为例，普通高中课程标准实验教科书把升降机换成升降电梯，都是通过分析人对升降机（电梯）的板的压力，帮助学生理解超重和失重现象。为了增加学生感性认识，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。     

用超重、失重的观点解题

超重和失重现象是一个重要的物理现象，是重力场中的物体，在重力加速度方向上有附加的加速度时产生的视重增大（超重）或减小（失重）的现象．对这类问题可在重力加速度方向上应用牛顿第二定律分析、解答．     

在实验中学习“超重和失重”

为了能使学生亲自体验超重与失重现象,加深对超重与失重的理解,教师可以在教学过程中设计实验。引导学生自主探究。下面介绍几个与超重和失重有关的实验。     

自制超重和失重演示仪

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。新课程标准的要求是通过实验认识超重和失重现象，能运用牛顿运动定律解决的实际问题之一，最能使学生体验到科学知识的作用之处。实验的展示直接影响到学生对知识的认识。但在普通高中课程标准实验教科书《物理必修1》中，     

运用超重和失重巧解物理题

大家知道，物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体重力或小于物体重力的情况称为超重现象或失重现象。当物体有向上加速度时，产生超重：当物体有向下加速度时，产生失重。如果物体的质量为m，加速度大小为a，则     

超重失重演示仪

物体超重和失重现象，是物理教学中的一个难点．仅从理论上分析物体的超重和失重现象，学生感到很抽象，不好理解．要通过实验让学生能观察到这一现象，是有一定的难度，因为物体在加速或减速运动，是处于动态过程，而且时间很短．若是用弹簧吊着重物做加速上升或加速下降时，要观察弹簧是伸长还是缩短，     

用电流表演示超重与失重现象的设计性实验

超重与失重是在学生学习了牛顿运动定律的基础上展开的。但此时学生以形象思维为主,抽象思维能力较为薄弱,如果只通过理论分析超重与失重,有一定的难度,因此,演示实验在教学中显得尤为重要。现在教学中能用于课堂的超重与失重演示仪非常少,通常只是利用悬挂砝码的弹簧测力计做加速运动来进行演示,但是这一实验需要从运动的弹簧测力计上观察超重与失重现象,不大方便。在一些有条件的学校会采用放在电梯里的体重计     

用超重和失重巧解物理选择题

超重和失重现象是一个重要的物理现象 ,是牛顿第二定律在竖直方向上作变速运动的应用 .当物体具有向上的加速度时 ,物体对支持物的压力 (或对悬线的拉力 )大于物体所受重力 ,物体产生超重现象 ;当物体具有向下的加速度时 ,物体对支持物的压力 (或对悬线的拉力 )小于物体所受重力 ,物体产生失重现象 ;当物体向下的加速度恰好等于重力加速度时 ,物体处于完全失重现象。在实际应用中 ,如果能灵活运用失重和超重的概念去处理问题 ,将受益匪浅。一、根据加速度方向直接判断是超重还是失重现象 ,得出压力或拉力的变化情况例 1　一个人站在医用体重…     

超重与失重现象在解题过程中的妙用

物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于 (或小于 )物体所受重力的情况称为超重(或失重 )现象 .当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 .叫做完全失重状态 .在有些物理问题中 ,直接用超重与失重解答会显得十分简捷准确 ,现举例说明如下 .一、定性分析对于一些只需作定性分析的问题 ,利用超重或失重的概念能够巧妙地使问题得到解决 .在具体分析过程中 ,关键是正确判断系统的超重与失重现象 ,清楚系统的重心位置的变化情况 .当系统的重心加速上升时为超重 ,当系统的重心加速下降时为失重 .例 1　如图 1所示 ,A为电磁铁 ,C为…     

光声双显超重失重演示器的设计

现行高中三年级物理教科书（１９９１年版）在“牛顿运动定律的应用”一节中,以升降机加速上升和加速下降为例描述了超重现象和失重现象。但超重和失重概念往往不易被学生理解和接受,且超重和失重实验又是演示实验中的一个难题。为填补超重失重知识点的实验空白,突破这...     

超重与失重的实验测定

超重和失重实验是高中物理教学中的重要组成部分,广大教师也找到了许多演示超重与失重现象的方法。例如,用1个多处漏水的可乐瓶装满水后,迅速地抛到空中等,但这种方法只是定性的描述分析。如何定量测定超重与失重,这是笔者多年思考的     

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。     

关于超重失重现象的实验

关于超重失重现象的实验安陆市教育技术装备站张智（４３２６００）目前，演示超重、失重现象的实验方法很多，但总有两个问题没有得到很好解决：一是被演示的物体总要经历静止→加速→减速→停止这样一个过程，超、失重现象总会先后出现，这一过程又是在较短时间内完成的...