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《空氣有重量嗎》實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與操作建議
《空氣有重量嗎》是教科版小學(xué)科學(xué)三年級(jí)上冊(cè)第四單元第7課，教材安排了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)探究項(xiàng)目。其中第一個(gè)實(shí)驗(yàn)是用自制簡(jiǎn)易天平證明空氣是有重量的。該實(shí)驗(yàn)可作改進(jìn)。
一、教材表述：
做一個(gè)小天平；在一根細(xì)木棍上用尺子確定一個(gè)中心點(diǎn)，并作上記號(hào)；再在細(xì)木棍中心點(diǎn)的兩個(gè)側(cè)面按上圖釘，拴上細(xì)線；在木棍的一側(cè)拴上一個(gè)沒充氣的氣球，另一側(cè)拴上筆帽，再提起系在木棍中心點(diǎn)的細(xì)繩，想辦法使木棍達(dá)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(shí)驗(yàn)改進(jìn)：
1、教材：提起系在木棍中心點(diǎn)的細(xì)繩，想辦法使木棍達(dá)到平衡。
改進(jìn)：用細(xì)線將自制天平懸掛于鐵架臺(tái)或自制的固定支架上。
對(duì)比：手的輕微抖動(dòng)會(huì)導(dǎo)致小天平搖擺不定，不便于觀察。將細(xì)線固定于某點(diǎn)，比用手提細(xì)線更便于觀察，
2、教材：實(shí)驗(yàn)要求首先完成2個(gè)平衡環(huán)節(jié)，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(dá)到平衡。
改進(jìn)：將自制小天平換成自制平衡桿。
對(duì)比：自制小天平動(dòng)力臂與阻力臂長(zhǎng)度必須相等，動(dòng)力與阻力大小也必須相同，才會(huì)使小天平本身達(dá)到平衡，制作要求和材料要求相對(duì)較高。自制平衡桿對(duì)器材的要求更加簡(jiǎn)單，可用筷子等日常用具，不必考慮材料兩端的粗細(xì)統(tǒng)一，也不必考慮細(xì)線是否拴在“桿”的中心位置，只要能使平衡就行。
三、實(shí)驗(yàn)操作：
打破平衡，實(shí)驗(yàn)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(gè)大小一致的空氣球，調(diào)節(jié)，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(huì)出現(xiàn)兩種情況：
第一種情況：左（右）邊向下傾斜，引導(dǎo)學(xué)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(duì)它的浮力。則需適當(dāng)釋放部分氣體。慢慢釋放氣體，平衡情況則會(huì)逐步發(fā)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(gè)充滿氣體的氣球，調(diào)節(jié)，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(shí)右（左）邊比左（右）邊重，導(dǎo)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(nèi)空氣的重量，從而證明空氣是有重量的。
四、實(shí)驗(yàn)建議：
1、為氣球充氣不宜用口吹，按體積計(jì)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(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，同體積的二氧化碳比空氣重，同時(shí)呼出的氣體中水蒸汽含量較高。
2、用打氣筒為氣球充氣，應(yīng)注意將打氣筒清潔干凈，不要讓打氣筒內(nèi)的污物或銹蝕殘?jiān)M(jìn)入氣球內(nèi)，而增加氣球重量，影響實(shí)驗(yàn)精準(zhǔn)度。
3、不宜過量為氣球充氣，防止氣球爆破傷人。
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