氣體浮力演示儀的制作與演示

唐雅靜

1問題的提出

八年級(jí)下冊(cè)教科書上定義浸在液體或氣體中的物體，受到液體或氣體向上的托力，這個(gè)力叫做浮力.氣體浮力很小、學(xué)生很難直觀地感受到.書上通過提出問題，氣球?yàn)槭裁茨軌蝌v空升起，以及課后一道習(xí)題：漢代曾發(fā)明的可作為軍事信號(hào)的“孔明燈”燈籠升空的原理.用這兩個(gè)問題來感受浮力，筆者認(rèn)為學(xué)生對(duì)浮力感受的沖擊力還不夠強(qiáng)烈.通過本文介紹的自制教具，讓學(xué)生真真切切地感受到氣體浮力的存在.

2氣體浮力演示儀的制作

2.1材料準(zhǔn)備

玻璃魚缸、真空罩的底盤（拆除鬧鈴）、廢舊天平（需要橫梁、指針、分度盤、標(biāo)尺、游碼）做杠桿、其中游碼微調(diào)的作用、木塊做支架、直徑10 cm的塑料球（不能漏氣，不易形變），50 g砝碼、抽氣機(jī)、網(wǎng)線（抽去芯內(nèi)的導(dǎo)線做抽氣管道）、泡沫雙面膠（密封的作用）、細(xì)鐵絲（用于加長(zhǎng)塑料球一端的力臂）、三通管和夾子（放氣）、橡膠管（抽氣接口）、棉線等.

2.2制作過程

拆除廢舊天平的底座（保留橫梁、指針、分度盤、標(biāo)尺、游碼），左端掛塑料球，右端掛砝碼，通過鐵絲加長(zhǎng)塑料球端的力臂，最后通過游碼微調(diào)，讓杠桿平衡.然后用釘子固定在真空罩抽氣機(jī)的底盤上，蓋上玻璃罩.用厚的泡沫雙面膠密封.

注意事項(xiàng)：這是由于塑料球體積較大，受到氣體的浮力大于砝碼的緣故.由于氣體浮力很小，塑料球的體積不宜過小，體積過大需要的玻璃罩空間又太大，抽氣時(shí)間較長(zhǎng)，所以塑料球直徑10 cm為宜，同時(shí)借助天平的橫梁做杠桿，利用分度盤顯示偏轉(zhuǎn)情況，同時(shí)加大塑料球一側(cè)的力臂，放大偏轉(zhuǎn)角度.同時(shí)密封效果要好.

3實(shí)驗(yàn)演示

天平橫梁是實(shí)驗(yàn)的平衡裝置，打開抽氣機(jī)逐漸從玻璃罩中抽氣，可觀察到塑料球的一端下沉；由于氣體浮力很小，這時(shí)我們可以從分度盤上看到指針偏向塑料球一端.打開進(jìn)氣閥讓氣體進(jìn)入，發(fā)現(xiàn)天平重新平衡.可以重復(fù)實(shí)驗(yàn).

實(shí)物照片如圖1所示.