《空气有重量吗》实验改进及操作建议

《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。自制平衡杆对器材的要求更加简单，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%，而人体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。