曹志刚

（米易中学校 四川 攀枝花 617200）

1 超重 失重可视仪的制作背景

图1 实验室的超重失重演示器

超重和失重是运动物体的视重不再等于物体重力的大小.目前实验室提供的演示仪器（图1），其力的示数盘随着物体一起快速运动，观察者很难读出视重的大小.为此，教师在教学中往往只能让学生感性的理解超重、失重现象，导致学生对力的变化印象不深刻，从而，在实际应用中往往抓不准现象的本质，出错率普遍偏高.

2 超重 失重可视仪改进的结构原理

图2 改进仪器的结构原理

如何将一个随物体运动的示数盘转化为不动的示数标尺，成为该实验能否成功的关键.因物体仅在一个方向运动，而在其垂直方向是静止不动的（图2）.笔者在弹簧的末端加上一个小激光发生器，通过平面镜将弹簧形变量的变化转换到与运动垂直的方向上.这样，如果弹簧上的力不变，光点在垂直于运动的方向上就不会移动；如果力发生变化，光点将会在垂直于运动的方向上移动相应的距离，从而把运动的示数盘转换为不运动的示数标尺.这样，学生就能更直观地观察超重、失重现象，并且能定量地记录超重和失重时力的大小.通过类似的方法还可以直观地测出连接体间的内力大小.

3 设计超重 失重可视仪的创新点

（1）“以静制动”将随物体一起快速运动的示数盘转化为静止的示数标尺，利于观察；

（2）光线代替传统指针，实现易于改变方向和可延长性；

（3）直观地测出连接体间内力的大小.