國立台中教育大學 NTCU

科學教育與應用學系

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蘋果大力士

小氣球也可以變成大力士!

器材氣球、橡皮筋、保特瓶、紙杯、棉線、鐵釘(或砝碼)
操作過程與現象

1.取一個氣球吹氣,不要吹滿,將吹氣口綁緊。如圖一;由吹氣口垂直往氣球內部壓。

★注意:在擠壓氣球時,指甲太尖銳可能會戳破氣球。

2.如圖二;壓至碰到氣球的底部,並抓出一點氣球的皮。再用橡皮筋綁緊(如圖三),就完成了。

3.氣球不要購買太小的,建議買約4~6吋的氣球。如圖四是各種氣球製作的蘋果氣球,中間的氣球可以有較長的梗,形狀更像蘋果。

 ★注意:完成的蘋果氣球,經常會左右大小不平均,可以擠壓較大的一邊,反覆幾次可以讓整個氣球形狀更均勻。

觀看製作過程影片(6.4M)

完成後的氣球,可以進行以下蘋果大力士的操作:

一、以紙杯、棉線做成一個吊籃(如圖五),再以迴紋針勾在蘋果氣球的橡皮筋。將蘋果氣球的底部壓在光滑的壓克力板上,蘋果氣球會緊緊吸在壓克力板上,不會掉下來喔!紙杯吊籃還可以放進鐵釘,試看看蘋果氣球可以承重多少根鐵釘呢?

二、紙杯吊籃改為保特瓶,將蘋果氣球壓在保特瓶的瓶蓋上,觀察是否能成功的將保特瓶拉起來?(如圖六)

原理

  蘋果氣球可以吸在壓克力板(或光滑的表面),以及提起保特瓶,其作用如同一般的吸盤,是因為大氣壓力。蘋果氣球與壓克力板之間的空隙,因為擠壓使得壓力小於大氣壓力(所以操作時要先壓一下蘋果氣球)。因此說蘋果氣球「吸住」壓克力板,嚴格說來是不對的;更正確的說法是大氣壓力「頂住(或壓住)」蘋果氣球。

  但是如果將保特瓶口用力擠壓進氣球底部(深入氣球內部),可以提起更重的保特瓶,則不只是大氣壓力的作用,也包含了氣球包住保特瓶口的壓力與摩擦力了。

叮嚀的話

  製作蘋果氣球時,較困難的步驟是擠壓氣球打結的頭部到底部,並以橡皮筋打結固定的過程(圖二),國小中低年級學童可能無法勝任,建議實施於高年級以上。

  教學時可以指導學生進行競賽,比賽誰的蘋果氣球能承載最多的鐵釘(圖五),或裝水最多的保特瓶(圖六)。而圖五的紙杯吊籃,可以改成有掛勾的砝碼,更為簡便。另一方面,也可提供不同大小或種類的氣球,讓學生嘗試哪一種蘋果氣球的承重效果最好?