《空氣有重量嗎》實驗改進與操作建議

　　《空氣有重量嗎》是教科版小學科學三年級上冊第四單元第7課，教材安排了兩個實驗探究項目。其中第一個實驗是用自制簡易天平證明空氣是有重量的。該實驗可作改進。

　　一、教材表述：

　　做一個小天平；在一根細木棍上用尺子確定一個中心點，并作上記號；再在細木棍中心點的兩個側面按上圖釘，拴上細線；在木棍的一側拴上一個沒充氣的氣球，另一側拴上筆帽，再提起系在木棍中心點的細繩，想辦法使木棍達到平衡；把小天平上的氣球充氣后，再拴在小天平上，觀察小天平是否依舊平衡。

　　二、實驗改進：

　　1、教材：提起系在木棍中心點的細繩，想辦法使木棍達到平衡。

　　改進：用細線將自制天平懸掛于鐵架臺或自制的固定支架上。

　　對比：手的輕微抖動會導致小天平搖擺不定，不便于觀察。將細線固定于某點，比用手提細線更便于觀察，

　　2、教材：實驗要求首先完成2個平衡環節，即自制小天平本身平衡和小天平兩端分別掛上氣球、筆帽后再次達到平衡。

　　改進：將自制小天平換成自制平衡桿。

　　對比：自制小天平動力臂與阻力臂長度必須相等，動力與阻力大小也必須相同，才會使小天平本身達到平衡，制作要求和材料要求相對較高。自制平衡桿對器材的要求更加簡單，可用筷子等日常用具，不必考慮材料兩端的粗細統一，也不必考慮細線是否拴在“桿”的中心位置，只要能使平衡就行。

　　三、實驗操作：

　　打破平衡，實驗就成功了，方法可多種多樣。

　　方法一：先在自制平衡桿左右各掛一個大小一致的空氣球，調節，使之平衡，然后取下左（右）端的氣球，充足氣，再掛上，觀察，可能會出現兩種情況：

　　第一種情況：左（右）邊向下傾斜，引導學生思考，增加了什么后讓平衡桿向左（右）下傾？從而證明空氣有重量。

　　第二種情況：右（左）邊向下傾斜，說明左（右）邊充氣的氣球重量小于空氣對它的浮力。則需適當釋放部分氣體。慢慢釋放氣體，平衡情況則會逐步發生變化，慢慢向左（右）傾斜。

　　方法二：在自制平衡桿兩邊各掛一個充滿氣體的氣球，調節，使平衡。然后，用針刺破左（右）端氣球，平衡狀況瞬間被打破。自制平衡桿向右（左）邊微微下傾，則證明，此時右（左）邊比左（右）邊重，導致的傾斜的原因是左（右）邊氣球的空氣被放跑了，減輕的部分就是氣球內空氣的重量，從而證明空氣是有重量的。

　　四、實驗建議：

　　1、為氣球充氣不宜用口吹，按體積計算，空氣中二氧化碳含量約占0.03%，而人體呼出氣體中二氧化碳含量約占4%,是空氣中二氧化碳體積的近140倍，標準狀態下，同體積的二氧化碳比空氣重，同時呼出的氣體中水蒸汽含量較高。

　　2、用打氣筒為氣球充氣，應注意將打氣筒清潔干凈，不要讓打氣筒內的污物或銹蝕殘渣進入氣球內，而增加氣球重量，影響實驗精準度。

　　3、不宜過量為氣球充氣，防止氣球爆破傷人。

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