马玉桥

项目的由来及原理

假如人乘坐电梯时站在体重秤上面，就会发现，秤上显示的体重在电梯加速上升时变大了，而加速下降时则变小了，这就是超重和失重现象。

超重和失重现象是力学教学中要遇到的两种抽象物理现象。这两种现象是学生学完牛顿运动定律后，知识的迁移和应用部分，也是一个比较重要的、典型的应用型知识点。这是因为：其一，超重和失重产生原因的分析，要用到参考式的概念和牛顿第二定律、牛顿第三定律，这不仅有利于学生巩固对有关概念定律的正确理解，也有助于培养学生分析问题的能力；其二，这是一个贴近日常生活的实际问题，能激发学生的学习兴趣和体会生活中的物理知识；其三，超重和失重现象与航天技术紧密联系，让学生了解我国前沿科学，可以激发学生的情感价值。物体超重、失重的演示有多种方法。做这个演示的时候，要求被演示物体有较大的加速度，超重失重现象才比较明显，因此演示现象往往一闪而过，教室里绝大部分学生根本来不及观察。例如若加速度为0.3m/s2，则位移1.5m，时间仅为0.3s，加速度再大些，时间就更短了。超重与失重现象最直观的表现是用测力计或台秤测物体的重力时示数会变大或变小。虽然学生通过坐电梯或坐过山车能获得亲身体验，但却无法直观地看到在超重和失重状态下测量示数的改变。因此这种体验活动是有局限性的。如果能让学生在课堂上亲眼目睹超重与失重现象，并能感受在现象中示数的变化，将更有助于学生对相关知识的研究与学习。……