趣玩科学｜在家动手做“施了魔法”的乒乓球

一颗乒乓球放在手心，它所受的重力与支持力可以保持平衡，因此可以处于静止的状态。当你迅速抽开手，由于只受重力的作用，乒乓球会落下来。有什么办法给乒乓球施上魔法，让它乖乖听话呢？让我们一起来做几个小实验吧！

本期嘉宾 

林冬冬

温州市第八中学科学老师，中学一级教师，温州市科学新锐教师，鹿城区骨干班主任。案例入选浙江省精品数字教育资源，一项课题获得浙江省一等奖，多项案例获得市一等奖，指导学生多次获得市科技节小课题DV、创想Idea等项目一等奖。

【实验材料】

乒乓球、矿泉水瓶、自来水、脸盆

步骤1：在塑料瓶中装满水；

步骤2：将乒乓球放置在瓶口，用手托着乒乓球，将瓶子慢慢倒置；

步骤3：慢慢移开手。
【实验原理】

移开手后，发现乒乓球不掉落，就算是将矿泉水瓶朝各个方向放置，乒乓球也掉不下来。这是为什么？

这个现象可以用大气压解释：用乒乓球堵住瓶口后，乒乓球上方处于真空状态，下方的大气压与上方的真空环境产生了一个向上的压强差，因此也产生了一个向上的压力差，乒乓球就不会掉落啦！

【挑战1】

试一试，只装半瓶水，使乒乓球不掉下来。再试一试，不装水，使乒乓球不掉下来。

【实验材料】

乒乓球、吹风机

步骤1：打开吹风机的电源开关，手持吹风机，竖直向上吹；

步骤2：将吹风机调到最高挡位，手持乒乓球放在吹风机出风口上方，然后慢慢松开手；

步骤3：将吹风机出风口慢慢地略往左转动，然后转至中间，再略转右移动。

【实验原理】

乒乓球可以在电吹风的气流上方悬浮着不掉落，即使吹风机左右移动导致气流倾斜，它也不会掉落。这个现象可以用伯努利效应来解释：乒乓球左右两侧空气流动得越快，压强越小，使乒乓球的左右两侧产生指向乒乓球的压力差，这样的压力差使乒乓球不会向两边运动。在某个高度，吹风机给乒乓球的向上的升力与重力刚好相互抵消，乒乓球就掉不下来啦！

【挑战2】

试一试同时让两颗乒乓球悬浮在空中。

【思维拓展】

理想气体遵循“理想气体状态方程”。理想气体是没有相互作用的点粒子组成的理论气体，是一个理想情况下的理论模型。

pV=nRT（p—压强，V—气体体积，n—气体分子数，R—常数，T—气体温度）。

试一试利用气体状态方程解释实验一和实验二中乒乓球上下两侧产生压强差的原因吧！

【实验材料】

玻璃瓶、开水、乒乓球（玻璃瓶口直径小于乒乓球）

步骤1：在玻璃瓶装20毫升开水并转动瓶子使整个内壁都沾上热水；

步骤2：将热水全部倒出；

步骤3：迅速将乒乓球放在玻璃瓶口并将玻璃瓶倒置，用手托住乒乓球；

步骤4：等待玻璃瓶冷却一段时间后，松开手。

【实验原理】

松开手后，发现乒乓球并不会下落，好像被牢牢“吸”在了玻璃瓶上。这个现象也可以用大气压解释：给玻璃瓶内加热水，玻璃瓶内的气体温度升高，气体外溢导致密度小于外界大气，待冷却降温后，玻璃瓶内的气压小于外界大气压，对乒乓球产生了一个向上的压强差，也产生了一个向上的压力差，这个压力差使得乒乓球不下落！

【挑战3】

被瓶子吸住的乒乓球，不借助其他物体，你来试试如何让它掉下来。

本版主持：“好学”姐 林摄尔

编辑 黄敏

审读 徐卉

责编 胡建国

监制 刘旭道