《空气有重量吗》是教科版小学科学三年级上册第四单元第7课,教材安排了两个实验探究项目。其中第一个实验是用自制简易天平证明空气是有重量的。该实验可作改进。

一、教材表述:

做一个小天平;在一根细木棍上用尺子确定一个中心点,并作上记号;再在细木棍中心点的两个侧面按上图钉,拴上细线;在木棍的一侧拴上一个没充气的气球,另一侧拴上笔帽,再提起系在木棍中心点的细绳,想办法使木棍达到平衡;把小天平上的气球充气后,再拴在小天平上,观察小天平是否依旧平衡。

二、实验改进:

1、教材:提起系在木棍中心点的细绳,想办法使木棍达到平衡。

改进:用细线将自制天平悬挂于铁架台或自制的固定支架上。

对比:手的轻微抖动会导致小天平摇摆不定,不便于观察。将细线固定于某点,比用手提细线更便于观察,

2、教材:实验要求首先完成2个平衡环节,即自制小天平本身平衡和小天平两端分别挂上气球、笔帽后再次达到平衡。

改进:将自制小天平换成自制平衡杆。

对比:自制小天平动力臂与阻力臂长度必须相等,动力与阻力大小也必须相同,才会使小天平本身达到平衡,制作要求和材料要求相对较高。自制平衡杆对^ 器木才的要求更加简单,可用筷子等日常用具,不必考虑材料两端的粗细统一,也不必考虑细线是否拴在“杆”的中心位置,只要能使平衡就行。

三、实验操作:

打破平衡,实验就成功了,方法可多种多样。

方法一:先在自制平衡杆左右各挂一个大小一致的空气球,调节,使之平衡,然后取下左(右)端的气球,充足气,再挂上,观察,可能会出现两种情况:

第一种情况:左(右)边向下倾斜,引导学生思考,增加了什么后让平衡杆向左(右)下倾?从而证明空气有重量。

第二种情况:右(左)边向下倾斜,说明左(右)边充气的气球重量小于空气对它的浮力。则需适当释放部分气体。慢慢释放气体,平衡情况则会逐步发生变化,慢慢向左(右)倾斜。

方法二:在自制平衡杆两边各挂一个充满气体的气球,调节,使平衡。然后,用针刺破左(右)端气球,平衡状况瞬间被打破。自制平衡杆向右(左)边微微下倾,则证明,此时右(左)边比左(右)边重,导致的倾斜的原因是左(右)边气球的空气被放跑了,减轻的部分就是气球内空气的重量,从而证明空气是有重量的。

四、实验建议:

1、为气球充气不宜用口吹,按体积计算,空气中二氧化碳含量约占0.03%,而^***呼出气体中二氧化碳含量约占4%,是空气中二氧化碳体积的近140倍,标准状态下,同体积的二氧化碳比空气重,同时呼出的气体中水蒸汽含量较高。

2、用打气筒为气球充气,应注意将打气筒清洁干净,不要让打气筒内的污物或锈蚀残渣进入气球内,而增加气球重量,影响实验精准度。

3、不宜过量为气球充气,防止气球爆破伤人。