摘要：將自制的簡(jiǎn)易天平密封在玻璃罐頭瓶中，通過(guò)增大、減小瓶中空氣密度的方法，驗(yàn)證了氣體對(duì)物體產(chǎn)生的浮力與物體體積和氣體密度的關(guān)系。

關(guān)鍵詞：空氣浮力；簡(jiǎn)易天平；密封；玻璃瓶

中圖分類號(hào)：G633.7

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-6148(2007)4(S)-0056-2

液體對(duì)浸在其中的物體產(chǎn)生向上的浮力，這一點(diǎn)我們能夠感受到，也很容易驗(yàn)證。因?yàn)橐后w的密度較大，產(chǎn)生的浮力也較大。而氣體對(duì)物體也同樣產(chǎn)生向上的浮力，但在通常情況下我們不易感受到，也不易驗(yàn)證。因?yàn)樵谕ǔＧ闆r下氣體的密度很小，對(duì)物體產(chǎn)生的浮力也很小。教材中也沒(méi)有這方面的實(shí)驗(yàn)。筆者制作了簡(jiǎn)易的裝置，能夠驗(yàn)證氣體對(duì)物體產(chǎn)生的浮力作用。

1 制作

(1)支架a的制作。用直徑為1.0mm的鐵絲加工成圖1中a所示的形狀。并用透明膠帶將其粘固在大號(hào)罐頭瓶中。

（2）簡(jiǎn)易天平b的制作。用直徑為1.0mm的鐵絲，加工成圖中b所示的形狀，用錫焊將其垂直焊接在刮臉刀片上，在刀片的一個(gè)側(cè)面上焊接上一段鐵絲，作指針用。

（3）用白紙板制作刻度盤。并用透明膠帶將其粘固在支架上，如圖1中d所示。

（4）取一個(gè)乒乓球，把棉線的一端用透明膠帶粘在乒乓球上；另一端系在天平的一端上。另取一個(gè)乒乓球，放在開水中燙軟后，用手將其按癟。用同樣的方法將癟乒乓球系在另一個(gè)天平的一端上。

（5）再取一個(gè)乒乓球，并從中間切開，做成兩個(gè)盛小物塊的吊盤。將其用棉線分別系在兩個(gè)天平的另一端。

(6)取兩個(gè)大號(hào)玻璃罐頭瓶。把兩個(gè)大號(hào)注射針頭分別穿入兩瓶蓋中，并將其焊接在瓶蓋上，如圖1中c所示。

（7）按圖1將裝置組裝好。把罐頭瓶水平放在桌面上，墊好使其不滾動(dòng)。在吊盤中放入小物塊（小螺母或小鐵絲頭），使天平平衡，然后在瓶口處涂上少許凡士林油，蓋上瓶蓋并旋緊，即將天平密封在瓶中。

2 實(shí)驗(yàn)

（1）驗(yàn)證氣體對(duì)物體產(chǎn)生的浮力與氣體密度有關(guān)。

用兩用打氣筒向單個(gè)瓶中打氣或抽氣。當(dāng)向瓶中打氣時(shí)，即增大瓶中氣體的密度。可觀察到隨著瓶中氣體密度的增大，天平發(fā)生傾斜，乒乓球一端逐漸上升（隨著氣體密度的變化，乒乓球與小物塊受到的浮力都發(fā)生變化，但乒乓球受到的浮力變化遠(yuǎn)大于小物塊受到的浮力變化）。即氣體密度大，對(duì)物體產(chǎn)生的浮力也大。

當(dāng)用氣筒從瓶中向外抽氣時(shí)，即減小瓶中氣體的密度?？捎^察到隨著瓶中氣體密度的減小，天平也發(fā)生傾斜，但這次乒乓球一端卻逐漸下降。即氣體密度小，對(duì)物體產(chǎn)生的浮力也小。這說(shuō)明，氣體對(duì)物體產(chǎn)生的浮力與氣體的密度有關(guān)，當(dāng)物體體積一定時(shí)，氣體密度大物體受到的浮力大，氣體密度小物體受到的浮力小。

（2）驗(yàn)證氣體對(duì)物體產(chǎn)生的浮力與物體的體積有關(guān)。

用兩用氣筒通過(guò)三通向兩個(gè)瓶中打氣或抽氣。也就是說(shuō)兩個(gè)瓶中氣體密度總是相等的。而兩個(gè)瓶中，一個(gè)是完整球，一個(gè)是癟球，兩球體積不等。即在氣體密度相等，但物體的體積不等的情況下，來(lái)驗(yàn)證氣體對(duì)物體產(chǎn)生的浮力與物體體積的關(guān)系。

當(dāng)向兩瓶中打氣時(shí)，可觀察到完整球比癟球所在的天平向上傾斜角度大。

當(dāng)從兩瓶中向外抽氣時(shí)，可觀察到，完整球比癟球所在的天平向下傾斜角度大。這說(shuō)明，氣體對(duì)物體產(chǎn)生的浮力與物體的體積有關(guān)。當(dāng)氣體密度一定時(shí)，物體體積大則物體受到的浮力大，物體體積小則物體受到的浮力小。

(欄目編輯 王柏廬)