超重与失重的实验 教具报告

河北zzzzz学院2013—2014学年度第 1 学期物理系物理专业技能训练（Ⅱ）

班级：

姓名： zzzzz

学号：

一、教具研究的项目

小球超重与失重的实验研究

二、研究目的及要求

1：了解超重与失重的现象。

2：知道怎样的情况下小球是处于超重与失重的状态。

3：理解并研究产生超重与失重的条件。

4：实践生活中超重与失重的应用。

三、实验所需仪器

小铁球、改造后的台称、弹簧、电源、木板等。

四、实验观察的现象

1、开始前，台秤上未放任何东西，表盘指针指在720克的位置

2.、将小球挂于弹簧下端时，处于平衡位置，表盘指针处于980克的位置、

3、接通电源，将小球和托盘天平接触（由于托盘天平经过改造通电后可以吸引铁性物质）。此时表盘指针处于中间位置约980克处。

3、断开电源，小球与台秤的底座脱离，开始上下振动。。

4、当小球刚刚释放，小球处于最下端是表盘指针指向大约1120克。竖直向上运动，到达平衡位置前，表盘指针读数比980克偏大。超过平衡位置后，到达顶端前读数都比980克偏小。到达最顶端时指针读数为约840克

5、竖直向下运动，顶端到平衡位置过程，表盘读数都比980克偏小。从平衡位置到低端，表盘读数比980克偏大。到达最低端读数约为1120克。

五实验分析

1、当小球挂在弹簧下时，弹簧静止，处于平衡状态，此时指针读数为小球的重量值。

图1

2、当小球刚刚被释放时，处于最下端，开始竖直向上运动，此时小球受到两个力的作用，重力与弹簧拉力，方向相反。未达到平衡位置时，指针数值也大于小球重力的数值，即弹簧拉力F大于重力G。那么小球处于超重状态。物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受的重力的情况，叫超重。

图2

3、小球向上运动未达到平衡状态时，由于拉力大于重力，所以小球有竖直向上的加速度此时的小球处于超重状态。所以我们说，当物体有竖直向上的加速度或有竖直向上的加速度分量时，物体超重，这就是超重的条件。

4、当小球竖直向上运动，刚刚超过平衡状态时，小球受到两个力的作用，竖直向上的弹簧力F和竖直向下的重力G。表盘指针读数偏小，即弹簧力F下于重力G，那么小球处于失重状态。物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受的重力的情况，叫失重。、

图3

5、小球超过平衡状态但弹簧仍处于拉伸状态时，拉力小于重力，此时小球有向下的加速度，小球失重。我们说，当物体有竖直向下的加速度或有竖直向下的加速度分量时，

物体失重，这就是失重的条件。

6、当小球竖直向下运动时，情况如下，只要有向上的加速度，小球就处于超重状态，有向下的加速度小球处于失重状态。如图所示：

图4

六、实验误差

由于实验仪器的老旧和本身存在的误差，在读取数值时存在误差，但是大体趋势是可靠的，所以依旧能够把实验结论呈现出来。