吹不走的球

皇甫宣政

一實驗器材

乒乓球、氣球、棉線、吹風機、油性筆。

二制作步驟

1. 如圖1所示，用棉線的一端將吹起來的氣球扎住，使氣球不漏氣。

2. 如圖2所示，棉線的另一端系住油性筆，氣球與筆之間的棉線長度控制在15厘米左右。

3. 如圖3所示，如果有條件，可根據吹風機的外形設計一個吹風機底座，使吹風機出風口可以朝上放在底座上。

三操作步驟

（一）用乒乓球做此實驗

乒乓球實驗1：如圖4所示，打開吹風機（吹冷風即可），將乒乓球放在吹風機出風口正上方，乒乓球會一直在吹風機出風口正上方懸浮著。

乒乓球實驗2：如圖5所示，慢慢地平移吹風機，乒乓球會跟著吹風機一起平移。

乒乓球實驗3：如圖6所示，手持吹風機，先讓乒乓球懸浮在吹風機出風口的正上方，然后慢慢傾斜吹風機，你會發現乒乓球會懸浮在吹風機的斜上方。

（二）用氣球做此實驗

氣球實驗1：如圖7所示，打開吹風機（吹冷風即可），將氣球放在吹風機出風口正上方，氣球會一直在吹風機出風口正上方懸浮著。

氣球實驗2：如圖8所示，慢慢地平移吹風機，懸浮的氣球會跟著吹風機一起平移。

氣球實驗3：如圖9所示，手持吹風機，先讓氣球懸浮在吹風機出風口的正上方，然后慢慢傾斜吹風機，你會發現氣球會懸浮在吹風機的斜上方。

四科學原理

我們分別用乒乓球和氣球按3個同樣的步驟做了實驗，接下來我們來揭示其中的科學原理：

乒乓球實驗1：如圖10所示，首先乒乓球的重力等于乒乓球所受風力，所以乒乓球能在一定的高度懸浮著。為什么乒乓球不會被吹跑呢？由于乒乓球比較小并且外形是標準的球形，所以向上吹的風會均勻地分布在乒乓球的周圍（附壁效應），靠近乒乓球周圍的風大，即空氣流速快，壓強小;逐漸遠離乒乓球的風會慢慢變小，即空氣流速慢，壓強大，因此乒乓球周圍受從外向內施加的壓力，所以乒乓球一直懸浮在吹風機口的正上方，不會被吹跑。

氣球實驗1：如圖11所示，氣球、棉線、油性筆的重力之和等于氣球所受的風力，因此氣球能在一定的高度懸浮著。為什么氣球不會被吹跑呢？由于氣球比較大，它懸浮在風口上方時我們會清楚地看到：氣球一側是在風口的正上方的，這個位置風速快，空氣流速快、壓強小;氣球另一側不在風口正上方處，這個位置風速慢，空氣流速慢、壓強大。這兩處形成的壓強差能使氣球一直懸浮在風口上方，不被吹走。

乒乓球實驗2、氣球實驗2：吹風機吹出來的風是連續的，只要慢慢平移吹風機，吹風機上方的風也會慢慢地向吹風機方向移動，乒乓球和氣球會在這個動態平衡系統內慢慢地跟著吹風機移動。

乒乓球實驗3、氣球實驗3：如圖12所示，兩個實驗原理是一樣的。拿氣球舉例，在一定的角度內，斜著吹氣球，氣球依然能懸浮是因為：斜著吹出來的風可以分解為水平和豎直方向上的合成風，豎直方向的風能托住氣球使其在一定高度不掉下來，水平方向上的風則會使氣球運動到吹風機斜上方。吹風機斜上方懸浮的氣球靠近吹風機的一側空氣流動速度快、壓強小;相反的一側空氣流動速度慢，壓強大，產生的壓力正好能與斜上方吹出來的風、氣球（含棉線以及油性筆）的重力達到動態平衡，因此氣球不會被吹跑。

五考考你

乒乓球實驗3、氣球實驗3都有一個條件：將吹風機傾斜一定角度，請問這個角度的范圍與什么因素有關系呢？