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气球在物理实验中的妙用

来源:不详       更新时间:2010-12-13 12:27:33
 

  气球是生活中一种常用的娱乐产品,在物理实验教学中巧妙地运用它可以达到一些意想不到的效果。

  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

  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。

图5          图6

  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)。

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