失重现象小实验

白宝成

(通辽职业学院 内蒙古 通辽 028000)

“失重现象”是高中《物理》的内容.下面介绍几个自制失重现象的小实验，以供参考.

1 链条失重现象

图1

自制一木架，在木架上端悬挂一根细链条，使链条的一端A固定在木架横梁上，另一端B用细线系在链条A端的一个环上(为使现象明显可使链条长一些，在B端挂一个钩码).此装置放在带有托盘的台秤上，如图1所示，装置静止时观察台秤指针所指的示数.点燃火柴烧断系住链条B端的细线，这时引导学生观察台秤示数的变化，可观察到台秤示数变小.这说明链条下落时发生了失重现象.但当这一半链条下落到被上一半链条拉住静止时，台秤又恢复到原来的示数.

2 压力消失现象

图2

在一个平底吊盘上放一个重物m，把一张薄纸条A的一端压在重物m和吊盘之间，如图2所示，纸条尽量窄且不很结实.当抽动一端时，纸条轻易地被拉断.实验时，一只手把纸条的另一端固定，另一只手提着盘的吊线B(也可以请学生上讲台来帮助教师完成此实验).先用手提着盘和重物慢慢下降，则纸条先被拉紧，接着就断裂了.这是因为纸条被重物压着的一端存在静摩擦力的作用.第二次换一张同样的纸条，把纸条的一端压在重物和盘之间，另一端固定，但是提吊线B的手突然放开，使盘和重物同时自由下落，可以看到纸条不但没有被拉断而且完好如初.这是因为自由下落过程中重物完全失重，不受盘的支持力，其反作用力——重物对盘的压力也就消失了，使静摩擦力不复存在.因此，可以从容地拉出纸条.

3 喷泉失射现象

取一只旧塑料瓶(如可乐瓶)，在瓶的一端侧壁上钻几个小孔，用手指堵住小孔，向瓶中装满水(向水中滴几滴红墨水，便于看得更清楚)，松开手指，则水就会喷射出来.这是水的重量产生的压强对瓶壁的作用.如果松开了拿瓶的手，让瓶自由下落，这时可以看到水立即停止喷出.这是因为正在自由下落的水处于完全失重状态，瓶内孔处与外界之间不再存在压力差，故水不会从孔中流出.

4 斜面上下滑小车失重现象

用薄三合板自制一个斜面(稍长些)，把一小车通过细线固定在斜面的上端，如图3所示.此装置放在带有托盘的台秤上(固定好)，待装置静止时观察台秤指针所指的示数.点燃火柴烧断系住小车的细线，小车将沿斜面加速下滑，这时可观察到台秤示数变小.这说明小车加速下滑过程中发生了失重现象.

图3