失重現(xiàn)象小實驗

白寶成

(通遼職業(yè)學(xué)院 內(nèi)蒙古 通遼 028000)

“失重現(xiàn)象”是高中《物理》的內(nèi)容.下面介紹幾個自制失重現(xiàn)象的小實驗，以供參考.

1 鏈條失重現(xiàn)象

圖1

自制一木架，在木架上端懸掛一根細鏈條，使鏈條的一端A固定在木架橫梁上，另一端B用細線系在鏈條A端的一個環(huán)上(為使現(xiàn)象明顯可使鏈條長一些，在B端掛一個鉤碼).此裝置放在帶有托盤的臺秤上，如圖1所示，裝置靜止時觀察臺秤指針所指的示數(shù).點燃火柴燒斷系住鏈條B端的細線，這時引導(dǎo)學(xué)生觀察臺秤示數(shù)的變化，可觀察到臺秤示數(shù)變小.這說明鏈條下落時發(fā)生了失重現(xiàn)象.但當這一半鏈條下落到被上一半鏈條拉住靜止時，臺秤又恢復(fù)到原來的示數(shù).

2 壓力消失現(xiàn)象

圖2

在一個平底吊盤上放一個重物m，把一張薄紙條A的一端壓在重物m和吊盤之間，如圖2所示，紙條盡量窄且不很結(jié)實.當抽動一端時，紙條輕易地被拉斷.實驗時，一只手把紙條的另一端固定，另一只手提著盤的吊線B(也可以請學(xué)生上講臺來幫助教師完成此實驗).先用手提著盤和重物慢慢下降，則紙條先被拉緊，接著就斷裂了.這是因為紙條被重物壓著的一端存在靜摩擦力的作用.第二次換一張同樣的紙條，把紙條的一端壓在重物和盤之間，另一端固定，但是提吊線B的手突然放開，使盤和重物同時自由下落，可以看到紙條不但沒有被拉斷而且完好如初.這是因為自由下落過程中重物完全失重，不受盤的支持力，其反作用力——重物對盤的壓力也就消失了，使靜摩擦力不復(fù)存在.因此，可以從容地拉出紙條.

3 噴泉失射現(xiàn)象

取一只舊塑料瓶(如可樂瓶)，在瓶的一端側(cè)壁上鉆幾個小孔，用手指堵住小孔，向瓶中裝滿水(向水中滴幾滴紅墨水，便于看得更清楚)，松開手指，則水就會噴射出來.這是水的重量產(chǎn)生的壓強對瓶壁的作用.如果松開了拿瓶的手，讓瓶自由下落，這時可以看到水立即停止噴出.這是因為正在自由下落的水處于完全失重狀態(tài)，瓶內(nèi)孔處與外界之間不再存在壓力差，故水不會從孔中流出.

4 斜面上下滑小車失重現(xiàn)象

用薄三合板自制一個斜面(稍長些)，把一小車通過細線固定在斜面的上端，如圖3所示.此裝置放在帶有托盤的臺秤上(固定好)，待裝置靜止時觀察臺秤指針所指的示數(shù).點燃火柴燒斷系住小車的細線，小車將沿斜面加速下滑，這時可觀察到臺秤示數(shù)變小.這說明小車加速下滑過程中發(fā)生了失重現(xiàn)象.

圖3