中學哪些物理儀器可以在太空中使用

趙筱崗

(陜西吳起高級中學 陜西 延安 717600)

筆者最近在教學中遇到這樣一道題.

【例1】假定宇宙空間站繞地球做勻速圓周運動，下列實驗能做成的是

A.天平稱物體的質(zhì)量

B.用彈簧測力計測物體的重量

C.用測力計測力

D.用水銀氣壓計測飛船上密閉倉內(nèi)的氣體壓強

解得：F=0，這就是完全失重.

在完全失重狀態(tài)下，引力方向上物體受的彈力等于零.物體的重力等于引力.天平因沒有壓力也就沒有讀數(shù)，同理彈簧測力計也不能稱物體的重量，水銀氣壓計的壓力為零，也不可以使用．測力計可以在水平方向上使用，只是測得的力與重力沒有關系．因此測力計可以照常使用．那么還有哪些常見儀器可以使用呢？現(xiàn)舉例如下.

【例2】2006年10月18日, 世界首位女“太空游客”安薩里乘坐“聯(lián)盟號”飛船,成功飛入太空,她在國際空間站逗留了9天,安薩里參與歐洲航天局的多項重要實驗, 國際空間站是進行各種實驗的場所,所用儀器都要經(jīng)過精選,下列儀器仍然可以在空間站中使用的有

A.無液氣壓計 B.彈簧測力計測彈力

C.擺鐘 D.多用電表

由完全失重的定義可判斷：多用電表可以使用.從此題可知，電學儀器由于與重力沒有關系，諸如電流表，電壓表，電阻計，電橋等均可照常使用．而無液氣壓計、擺鐘由于都與重力有關，在太空中不可以使用．但彈簧測力計仍可以使用，因為它可以水平測彈力與重力無關.再舉一例，密度計測密度，用溫度計測溫度，用打點計時器驗證機械能守恒定律，這三個實驗哪個可以照常使用呢？顯然密度計不可以使用，因為它要牽扯到重力，溫度計的原理是熱脹冷縮可以照常使用，用打點計時器驗證機械能守恒這個實驗也可以照常使用．

總之，凡是牽扯到重力的實驗都不可以在太空(失重狀態(tài))中完成．