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100个有趣的科学实验气球,我做了一项小实验,气球遇热上升?

前几天,我在《100个有趣的科学实验》这本书中看到了一个关于热空气上升的实验,里面说只要把气球套在玻璃瓶口,把瓶子放进盆子里,再往盆子里浇热水,气球会自动胀成圆形。我有点疑惑地问爸爸:“气球是靠充气胀大的,套在瓶口没人给它充气,怎么会自动膨胀呢?”爸爸说:“事实能证明一切,做做看就知道了。”

听了爸爸的话,我便找来了气球、玻璃瓶、盆子和开水。

我按照书上的实验顺序,先小心翼翼地把气球套在瓶口,然后把瓶子放在盆子里,最后慢慢地把开水倒入盆子里,便瞪大眼睛耐心地等待起来。

一分钟、二分钟…

五分钟都过去了,气球还是没有动静。

我有些不耐烦了,刚想站起来,发现本来耷拉着脑袋的气球缓缓地抬起了头来,又过了几分钟,原来扁扁的气球竟然奇迹般地变成了一个苹果似的大圆球。

“还真的哎!

气球果然胀了起来。

爸爸说“气球会自己膨胀是因为玻璃瓶中的空气在加热后便会膨胀上升扩散,因为分子受热后移动得更快、分开得更远,所以气球就会膨胀变大。例如热气球就是利用这个原理来升空的。”原来小实验里还有很大的学问哩!

气球遇热上升最主要的原因就是热胀冷缩。

首先气球中有空气 ,这些空气相当于燃烧器,当遇到热以后,气球中的空气剧烈运动,密度不断变大,气球受热不断膨胀,比重变轻,浮力变大, 导致气球慢慢上升,在空中悬浮。所以说气球在热胀冷缩原理之下遇热上升。

基本原理就是热胀冷缩。空气受热膨胀后,比重会变轻而向上升起。因为空气是有质量的物质,相同体积的空气,温度不同,它们的密度、质量也不同。

球囊内空气被加热后密度变小,质量轻于球囊外相同体积的冷空气,于是球囊产生浮力而升空。对航空器而言,我们把这一浮力叫做升力。

气球是我们是常生活中最常见的物体,价廉易得.用它做几个形象直观的物理小实验,很有情趣。

1、演示力的作用效果

用手拉气球,气球可以变长;松手后,气球又恢复原状;给气球充气后,双手挤压气球,气球会产生形变。这说明力能使物体产生形变。如果施加的力越大,气球的形变程度也就越大,表明力的作用效果跟力的大小有关。将气球放在桌上,水平轻击,气球会运动,说明力能改变物体的运动状态。

2、演示作用力与反作用力

将气球吹鼓,然后脱手,气球边向后放气边向前跑,直到气被放完。通过对气球“放气”时运动的研究,可以了解物体运动状态变化的原因,认识反冲运动,领悟火箭的飞行原理等。

3、演示声音是由物体的振动产生的

将气球吹鼓,然后用手在上面敲击或摩擦,可以听到声音。停止敲击或摩擦,声音停止。

4、演示浮力的方向和大小

将气球吹鼓,并用细线系紧球口,用手将其慢慢地压入水中,可以感觉到水对气球有一个竖直向上的力,随着气球浸入水中的体积越来越大,浮力也越来越大。

5、演示摩擦起电

给气球充气后,在头发上摩擦,然后将气球靠近水平桌面上平放的一只空易拉罐,易拉罐便会被气球吸引过来。

教学时可以让学生进行一场比赛,用两只气球去争夺一只易拉罐,看谁能赢。

通过实验,学生对带电体的特性可以有直接的了解。

(将一张轻薄纸剪成螺旋形放在桌子上,用气球上摩擦过的地方接近螺旋形的中央,你会看到气球把螺旋形的纸从中间提了起来,就像提起一条盘着的小蛇;也可以把它贴到光滑的墙壁上,很长时间不会掉下来。

6、演示同种电荷互相排斥

将两个气球分别充气并在口上打结,用线将两个气球连接起来。用气球在头发(或者羊毛衫)上摩擦。提起线绳的中间部位,两个气球立刻分开了。证明同种电荷互相排斥。如果将硬纸板放在两个气球之间,气球上的电使它们被吸引到纸板上。说明了带电体能吸引轻小物体。

7、演示压力的作用效果

将气球吹入适量的空气并系好口,平放在桌子上,在上面放一硬纸片。另取大小不同的砝码,分别放在同一个硬纸片上,可以看到不同重的砝码作用效果(气球凹陷程度)不同;更换硬纸片的大小,用同一个砝码再做实验,可以看到,受力面积不同时,压力的作用效果不同。

8、演示大气压的存在

把一个漏斗倒转过来,并把它的喇叭口压在一个充气的气球上,在漏斗的另一端猛地吸口气,迅速用食指堵住漏斗的小口,气球竟被吸在漏斗上了。原来漏斗的喇叭口被气球堵住吸气后漏斗的小口有食指堵住,中间部分空气稀薄了,大气压就会把气球托住,从而证明大气压的存在。

9、演示透明物体透过色光的颜色

找几个不同颜色的气球,然后将将气球吹鼓,并用细线系紧球口,放在阳光下,可以看到,什么颜色的气球透过什么颜色的光。

10、根据二力平衡,让气球停在任意位置

买来氢气球之后,一松手它就会飞到房顶。要想取下来就不很方便了,那么能不能让气球停在空中任何一个高度呢?

解决的方法:在系气球嘴的绳子上再系上一个适当重量的物体,物体可以是装饰物品,如贺卡、标语、小铃销等。但是所系物体的重量要反复试几次,才能找到一个合适的重量。使气球可以稳稳地停在空间任意位置。

原理:空气中的密度是不一样的,冷空气密度比较大,热空气的密度比较小,所以房间中上面的空气密度比较小,房间中下面的空气密度比较大,那么,当气球所受的空气的浮力和重力相等时,气球就可以稳稳地停在某一位置不动。

11、热胀冷缩:有两只大小相同的气球,里面装了同样重量的氢气,一只是白色的,一只是黑色的。在晴朗的白天,把它们同时放出去,请问哪一只上升得快些?【答】黑色气球上升快些。因为在阳光照射下,黑色气球吸热能力强,膨胀出的体积大,浮力就大,升得就快些。

1气球中可以冲入氢气,另一个气球用嘴吹,证明氢气密度小于空气密度,用嘴吹得气球密度大于空气的密度,氢气球就上升,而用嘴吹的气球下降。

2气球充入气体后,松开。气体排出的方向和气球运动的方向是相反的。

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1、烧不坏的气球

准备材料:水、蜡烛、打火机、气球

参考步骤:气球里面加一点水,点燃蜡烛,慢慢将加水气球放到蜡烛上方……气球竟然不会爆炸!

原理浅析:水能将火的热能吸收,才不会使气球的橡胶造成断裂,不过,如果超过了气球内的水所能吸收的热能,气球一样是会爆炸的。

2、水的魔法

准备材料:玻璃杯(无花纹)、水、纸、笔

参考步骤:在纸上画箭头,将装满水的杯子挪到箭头前,可以看见杯中的箭头竟然翻转了。

原理浅析:装水的水杯就像是凸透镜一样,箭头在凸透镜中形成了翻转的虚像。

3、反重力水

准备材料:水、玻璃瓶、丝网(丝袜)、橡皮筋、牙签

参考步骤:在玻璃瓶里装满水后,利用橡皮筋将丝网封住瓶口。这时候你就会发现,虽然网上有洞,但将杯子翻转过来水却不会流出来。就算将牙签戳进网内,水依然不会流下来。

原理浅析:水的表面张力附着在丝网中,创造出一个“膜”,形成一个密封形态。牙签戳入后,水会包围木质牙签,但木头密度比水小,牙签会浮到最上方。

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