飞起来的孔明灯

实验目标

通过这个实验,揭示盖·吕萨克定律,这是关于气体热学行为的五个基本实验定律之一。也就是说,一定质量的气体,当压强保持不变时,它的体积随温度变化,温度越高,体积越大。

实验材料

薄纸、竹条、剪刀、胶水、火柴、细铁丝、酒精棉球

实验操作

首先把薄纸剪成若干张纸片。将第一张纸片的一边与第二张的一边粘在一起,再粘第三张、第四张……依次粘上去,直到拼成一个两端镂空的球状物,像一个灯笼一样。

再剪一张圆形薄纸片,把上面的圆空口糊住。等到胶水干了以后,把纸气球吹胀。

把一根薄而窄的竹条弯成与下面洞口一样大小的竹圈,在竹圈内交叉两根互相垂直的细铁丝,并系牢。然后把竹圈粘在下面洞口的纸边上。注意糊成的纸气球除了开口以外,其他部分不能漏气。然后,把酒精棉球扎在铁丝中心,这样,孔明灯就做好了。

最后点燃酒精。过一会儿,我们就可以看到孔明灯由平地升向了天空。

科学原理

这个游戏利用了空气受热膨胀的原理,与盖·吕萨克定律有关。当我们点燃酒精棉球时,孔明灯内的空气受热,体积就会膨胀,就会向外跑一部分,这时孔明灯受到的空气浮力大于灯的自重和内部的空气自重之和,所以就会飘起来。

小游戏

水中的火柴

我们可以跟小朋友做这样一个小游戏:在水中的火柴,任你指挥。把木片和火柴放在水面上;把方糖放入水中,火柴和木片就会向方糖方向靠拢;如果把肥皂放入水中,火柴和木片就会向四周散开。这是由于糖溶于水后,水面的表面张力增大,火柴和木片就会向表面张力大的地方移动;当肥皂溶于水中后,水面的表面张力减小,火柴和木片就朝相反方向移动。