气球在物理实验中的妙用..docVIP

气球在物理实验中的妙用 江苏徐州睢宁县双沟第二中学　宋晓楼 ? 　　一、声音在液体中传播 ? 图1 ? 　　先将手机装入气球内，用一根长线密封好。然后把它慢慢浸没于水槽中，并让手机的屏幕正对着学生。用另外一个手机对其进行拨号，手机开始振铃。这样，学生既可以看到手机屏幕的亮光，又可以听到从手机发出的声音。如图1所示。这就证明了声音可以在液体中传播。 ? 　　二、水凸透镜 ? 　　用一个透明的气球，在里面充入一部分水，用细线扎紧，让太阳光照射气球，可以观察到在气球后面出现了一个很亮的光斑。如果在气球后面较近的位置放一个物体，气球就变成了一个放大镜，通过气球观察，就可以看到物体正立、放大的虚像。 ? 　　三、力学实验 ? 　　1．演示力可以使物体发生形变、弹性形变 ? 图2 ? 　　如图2，将吹了气的气球置于桌上，用手掌压气球，可看到气球被压扁，说明力可以使物体发生形变；松开手气球恢复原状，说明气球发生的是弹性形变。 ? 　　2．演示压力的作用效果 ? 　　a．如图3，一手手掌平压在气球上，另一手用手指顶住气球，可看到，与手掌接触的那部分气球形变较小，而手指顶着的那部分气球形变明显，并且用的力越大，形变越明显。 ? 　　　　 图3　　　　　　　　图4 ? 　　b．如图4，把气球放在钉板上，再把木板放在气球上，向木板上施加压力，气球形变但不会被钉板上的钉刺破，说明压力的作用效果与受力面积有关。 ? 　　3．体验液体压强的存在 ? 　　　　 图5　　　　　　　　图6 ? 　　如图5，向玻璃管内加水，玻璃管底部的气球膜向下凸出，说明液体对容器的底部有压强；如图6，把下部蒙有气球膜的玻璃管插入水中，橡皮膜向内凹，说明液体内部有压强。 ? 　　4．演示影响液体内部压强的因素 ? 　　在玻璃管的开口侧面和管底套上弹性较好的气球胶膜并扎紧，用透明胶管（可用输液管）加长玻璃管后向管内注水，随着胶管上端的升降，看到液面越高气球胶膜越凸出，换成不同管径或液体再做，以说明液体内部压强与高度和液体密度有关。 ? 　　5．演示大气压的作用 ? 　　准备一个吹胀的气球，一只边缘平滑的塑料杯（或碗）。先让气球表面沾些水，再在塑料杯（碗）里倒满开水，过一段时间将开水倒掉，接着把塑料杯倒扣在气球上。等一会儿，摸摸杯子已经变得很冷了，拿起气球再翻个身，可见塑料杯挂在气球下，不会掉下来（可能要多试几次才能成功）。原因是被开水烫热的杯中充满了热空气，扣在气球上以后，杯口被密封，等里面的空气冷却了，体积缩小，使杯内的空气压强小于杯外，在杯外的大气压力作用下，杯子被吸附在气球上。若用手指按压一下杯子边沿的球膜，外面的空气进入杯内，杯子马上就脱离气球了（如图7）。 ? 　　6．演示流体压强与流速的关系 ? 　　如图8，把气球悬挂起来，向气球的一侧吹气，会发现气球向吹气的一侧靠近，原因是吹气的一侧气体流速快，压强小，另一侧的气体压强大故而产生一个压力差使气球发生偏转。 ? 　　7．演示大气压的存在──吞吐气球 ? 　　改进“瓶吞鸡蛋”实验。用制取氢气的启普发生器的下部，将小气球置于瓶口，导气管连接抽气机，当抽出（或冷却）瓶内气体时，大气压使小气球被“吞”进瓶内，再将瓶倒置，向瓶内打气（或加热瓶内气体），小气球又被“吐”出。 ? 　　8．演示反冲现象 ? 　　如图9，将吸管插入气球口，用细线把其扎紧，用气筒给气球打足气，用手堵住吸管，让吸管口朝下，然后放手，会发现气球沿直线竖直上升。实验能够很好地说明反冲运动。在这里要注意选用吸管要稍长一些，有利于气球沿直线上升。 ? 　　9．演示气体的体积与压强和温度有关 ? ? 　　a．如图10所示，在直玻璃管的下端拴一个气球，把气球放入瓶中，并用塞子塞住广口瓶口。先在气球内充入一定质量的气体，封闭直管，通过弯管向瓶外抽气，发现气球变大；向里打气时，气球又会变小。表明一定质量的气体在温度不变时，压强减小，体积增大，压强增大，体积减小。 ? 　　b．在气球内稍充气，并把直管封闭，然后把广口瓶放入热水中，使瓶内受热，就会发现气球变大，从热水中取出后稍冷却，就发现气球又逐渐地变小。可以说明气体的体积与温度有关。 ? 　　10．物体的沉浮条件 ? 　　用一个薄气球，装入水，密封好，缓缓放入水中，可以看到气球在水中的悬浮；然后在气球中装入酒精，则可以看到气球在水中的漂浮；最后在气球中装入盐水，则会看到气球在水中的下沉，能有效说明了液体中物体的沉浮与物体的密度有关。 ? 　　11．显示空气浮力 ? 　　将几个氢气球挂在弹簧测力计的挂钩上，气球静止时弹簧测力计显示出相当的示数。可以有效地说明空气浮力作用。 ? 　　12．演示和分析浮力产生的原因 ? 　　将可乐瓶去底后倒置，放入小气球，先按住气球缓缓加水，到水完全淹没气球才能放手