
六年制小学《自然》教材中有个冷、热空气比较的实验,目的是让学生认识空气受热后体积会膨胀;同体积的热空气比冷空气轻,会上升。但是这个实验是用酒精燃烧的明火加热,操作时常把塑料袋点燃,甚至可能碰翻酒精引起火灾。又因为加热时间长,周围空气流动容易让塑料袋飘动、倾翻,实验成功率低。而且加热前后塑料袋里的空气体积并不相同。
为了克服上述缺点,我们设计了这套改进的实验器材。
所有的实验用具都安装在一只20×15×19(cm)的木盒里,包括一个既可吹热风、又可吹冷风的电吹风(手柄已拆掉)和一根拉杆天线(见示意图下)。事先制作两只体积相同的薄膜袋(见示意图上,超市出售的家用垃圾袋可做代用品)。从木盒里拉出拉杆天线,撑起张开的薄膜袋,袋口正好对着电吹风,接通电源向袋子里充气。
先给一个袋子充冷空气,等袋子胀大后用线扎紧袋口。再给第二个袋子充热空气,胀大后扎紧袋口,一松开手袋子立刻上升;而装满冷空气的袋子并不上升。这就表明同体积的热空气比冷空气轻。
过一会儿,装满热空气的袋子落了下来,慢慢瘪缩了;而装冷空气的袋子没有变化。学生通过逆向思维可以认识到,空气受热时体积膨胀。进一步又能推论:空气受热后不仅体积膨胀,而且密度变小,所以才会上升。



