竹簽刺氣球不爆的奧秘

四川省通江縣第三中學(xué) 李貴民

竹簽刺氣球不爆的奧秘

四川省通江縣第三中學(xué) 李貴民

課間，三位同學(xué)走到教學(xué)樓樓梯間。一位同學(xué)說最近發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的現(xiàn)象，就是用竹簽扎吹大的氣球的尾部和頂部，氣球都不會(huì)爆炸。另一位同學(xué)卻不相信。于是第三位同學(xué)說：“萬事皆有可能，讓我們做個(gè)小實(shí)驗(yàn)來探究其中的奧秘吧！”

提出問題：我們都認(rèn)為吹大的氣球一碰到尖銳的器物就會(huì)爆炸，但是有的同學(xué)卻發(fā)現(xiàn)并非如此，這是真的嗎？

實(shí)驗(yàn)器材：氣球、細(xì)竹簽、薄紙片、水盆。

實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)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(gè)氣球做實(shí)驗(yàn)，我們用竹簽慢慢地扎吹大的氣球的頂部，奇跡出現(xiàn)了——?dú)馇虿]有像第一個(gè)那樣發(fā)生爆炸，而是在緩慢地漏氣。為了驗(yàn)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(chǎn)生，說明氣球確實(shí)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(huì)飄動(dòng)，同時(shí)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?cè)儆弥窈炘鷼馇蛩┚€處的尾部，吹大的氣球依然沒有爆炸，也只是在慢慢縮小。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：一個(gè)吹大的氣球，用竹簽扎氣球的中間部位會(huì)發(fā)生爆炸，而扎氣球的頂部和尾部則只會(huì)緩慢漏氣，并不會(huì)發(fā)生爆炸的現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)分析：原來，氣球的爆炸是氣球內(nèi)部的氣體瞬間涌出產(chǎn)生的壓力造成的結(jié)果。一個(gè)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(gè)位置也都不容易被吹到很薄。實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)我們用竹簽去扎一個(gè)吹得很大的氣球的中間位置時(shí)，氣球里面的氣體瞬間向外涌出，這個(gè)過程中會(huì)產(chǎn)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(dǎo)致氣球爆炸。相反，當(dāng)我們用竹簽去扎氣球的頂部和尾部時(shí)，雖然氣球里面的壓強(qiáng)也大于外部，氣體也會(huì)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(chǎn)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(shí)驗(yàn)，我們不僅理解了“刺不爆的氣球”中所涉及的物理知識(shí)，而且激發(fā)了我們學(xué)習(xí)物理的興趣。原來，物理知識(shí)可以解釋生活中如此多的奇妙現(xiàn)象！