竹簽刺氣球不爆的奧秘

四川省通江縣第三中學 李貴民

竹簽刺氣球不爆的奧秘

四川省通江縣第三中學 李貴民

課間，三位同學走到教學樓樓梯間。一位同學說最近發現了一個有趣的現象，就是用竹簽扎吹大的氣球的尾部和頂部，氣球都不會爆炸。另一位同學卻不相信。于是第三位同學說：“萬事皆有可能，讓我們做個小實驗來探究其中的奧秘吧！”

提出問題：我們都認為吹大的氣球一碰到尖銳的器物就會爆炸，但是有的同學卻發現并非如此，這是真的嗎？

實驗器材：氣球、細竹簽、薄紙片、水盆。

實驗過程及現象：（1）將一只氣球吹大，然后用竹簽去刺氣球中間透明的部位，我們看到氣球“嘭”一聲爆炸了。

圖1

（2）再用第二個氣球做實驗，我們用竹簽慢慢地扎吹大的氣球的頂部，奇跡出現了——氣球并沒有像第一個那樣發生爆炸，而是在緩慢地漏氣。為了驗證氣球是否是真的漏氣，我們把它放入水中，可以看到水中有氣泡產生，說明氣球確實是在漏氣。拔出竹簽后，可以明顯地看到氣球頂部的小孔。用手將一張小紙片放在小孔旁邊，觀察到小紙片會飄動，同時可以聽到微弱的漏氣聲，且氣球慢慢地變小了。

圖2

圖3

（3）我們再用竹簽扎氣球拴線處的尾部，吹大的氣球依然沒有爆炸，也只是在慢慢縮小。

實驗結論：一個吹大的氣球，用竹簽扎氣球的中間部位會發生爆炸，而扎氣球的頂部和尾部則只會緩慢漏氣，并不會發生爆炸的現象。

實驗分析：原來，氣球的爆炸是氣球內部的氣體瞬間涌出產生的壓力造成的結果。一個吹大的氣球，中間部分比較薄，而頂部和尾部則比較厚，我們即使將氣球吹到爆炸，這兩個位置也都不容易被吹到很薄。實驗時，當我們用竹簽去扎一個吹得很大的氣球的中間位置時，氣球里面的氣體瞬間向外涌出，這個過程中會產生很大的壓力，而氣球被吹薄的部位不能承受這樣的壓力，從而導致氣球爆炸。相反，當我們用竹簽去扎氣球的頂部和尾部時，雖然氣球里面的壓強也大于外部，氣體也會迅速向外涌出，但氣球的頂部和尾部有一定的收縮力，它能夠承受氣體在氣球刺破瞬間產生的壓力，因此氣球在張力的作用下只是緩慢地向外泄氣。

通過該實驗，我們不僅理解了“刺不爆的氣球”中所涉及的物理知識，而且激發了我們學習物理的興趣。原來，物理知識可以解釋生活中如此多的奇妙現象！