變大還是變小，這是個問題

極矩

小實驗 大科學

讓科學流行起來

第47期

致熱愛科學的青少年和家長們：

趣味科學小實驗雖「小」，但科學價值很「大」。我們擬定期展示1個趣味科學小實驗，以開闊青少年孩子們的科學視野，提升科學素養。同時留下科學問題，歡迎大家關注並留言參與討論。

有意思 有內容 有價值

01

混合平衡？

熱水和冷水混合到一起，會得到溫水。墨水滴入清水，清水會被染上顏色，但顏色比墨水淺。很多東西混合到一起，都會達到一個均衡的狀態。

如果將一個大氣球和一個小氣球對接到一起，會出現什麼現象呢？

A、大氣球變小，小氣球變大

B、大氣球變大，小氣球變小

C、大氣球不變，小氣球不變

D、無法確定

02

小實驗：大氣球小氣球

針對上述問題，本期小實驗我們利用一個簡單的實驗，來看看大氣球和小氣球相互對接後，其大小究竟會如何變化？

大氣球小氣球

03

實驗器材

氣球、橡膠軟管、橡皮筋、筆筒和燕尾夾

04

實驗步驟

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1

用橡皮筋將中性筆筆筒（去掉筆芯和筆帽，使其頭尾暢通）和氣球紮好，以防漏氣；

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2

把步驟1中連接好的氣球通過筆筒把氣球吹大，用手堵住筆筒尖部，再快速將筆筒尖部插入橡膠軟管中（軟管中間提前用燕尾夾夾住）；

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3

重複步驟2，注意使兩隻氣球有明顯的大小區別；

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4

取掉燕尾夾，使大小兩個氣球連通。

05

實驗揭秘

在上述實驗中，我們發現：當取掉燕尾夾後，大氣球變得更大，小氣球變得更小。說明連通後部分氣體從小氣球進入了大氣球。

這是因為氣球被吹時，氣球表面的橡膠皮具有彈性，所以就具有了收縮力。在一定範圍內，皮越厚，收縮力越大；皮越薄，收縮力越小。

對於材質型號相同的兩隻氣球，小氣球的皮要比大氣球厚，所以小氣球的橡膠皮產生的收縮力要比大氣球大，這樣小氣球和大氣球連通後，氣體就會由小氣球流向大氣球，導致小氣球更小，大氣球更大。

關於氣球皮的厚度與收縮力大小關係，還可以從另外一個角度來驗證：吹一隻氣球，剛開始時難吹，當吹大些時就容易吹，你也可以馬上試試哦。

06

科學拓展

兩個連通氣球是非常經典的一個科學實驗，在進行該實驗時，大部分人會看到「大氣球變大，小氣球變小」的結果，但也可能出現「大氣球變小，小氣球變大」或「大小氣球都不變」的實驗結果。

「氣球的皮越厚，收縮力越大；皮越薄，收縮力越小」是在一定範圍內才成立的，有人曾通過建立數學模型進行定量分析得出，實驗結果主要與「氣球原始大小、吹大後小氣球大小及大氣球大小」三者有關。

所以，我們在進行實驗探究時，要養成多對比、多思考、多總結的習慣，很多偉大的科學發現往往就是這樣產生的。

07

科學問答

本期我們一起探究以下1個問題：

1. 如何利用「胡克定律」解釋大氣球小氣球的實驗現象？

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