竹签刺气球不爆的奥秘

四川省通江县第三中学 李贵民

竹签刺气球不爆的奥秘

四川省通江县第三中学 李贵民

课间，三位同学走到教学楼楼梯间。一位同学说最近发现了一个有趣的现象，就是用竹签扎吹大的气球的尾部和顶部，气球都不会爆炸。另一位同学却不相信。于是第三位同学说：“万事皆有可能，让我们做个小实验来探究其中的奥秘吧！”

提出问题：我们都认为吹大的气球一碰到尖锐的器物就会爆炸，但是有的同学却发现并非如此，这是真的吗？

实验器材：气球、细竹签、薄纸片、水盆。

实验过程及现象：（1）将一只气球吹大，然后用竹签去刺气球中间透明的部位，我们看到气球“嘭”一声爆炸了。

图1

（2）再用第二个气球做实验，我们用竹签慢慢地扎吹大的气球的顶部，奇迹出现了——气球并没有像第一个那样发生爆炸，而是在缓慢地漏气。为了验证气球是否是真的漏气，我们把它放入水中，可以看到水中有气泡产生，说明气球确实是在漏气。拔出竹签后，可以明显地看到气球顶部的小孔。用手将一张小纸片放在小孔旁边，观察到小纸片会飘动，同时可以听到微弱的漏气声，且气球慢慢地变小了。

图2

图3

（3）我们再用竹签扎气球拴线处的尾部，吹大的气球依然没有爆炸，也只是在慢慢缩小。

实验结论：一个吹大的气球，用竹签扎气球的中间部位会发生爆炸，而扎气球的顶部和尾部则只会缓慢漏气，并不会发生爆炸的现象。

实验分析：原来，气球的爆炸是气球内部的气体瞬间涌出产生的压力造成的结果。一个吹大的气球，中间部分比较薄，而顶部和尾部则比较厚，我们即使将气球吹到爆炸，这两个位置也都不容易被吹到很薄。实验时，当我们用竹签去扎一个吹得很大的气球的中间位置时，气球里面的气体瞬间向外涌出，这个过程中会产生很大的压力，而气球被吹薄的部位不能承受这样的压力，从而导致气球爆炸。相反，当我们用竹签去扎气球的顶部和尾部时，虽然气球里面的压强也大于外部，气体也会迅速向外涌出，但气球的顶部和尾部有一定的收缩力，它能够承受气体在气球刺破瞬间产生的压力，因此气球在张力的作用下只是缓慢地向外泄气。

通过该实验，我们不仅理解了“刺不爆的气球”中所涉及的物理知识，而且激发了我们学习物理的兴趣。原来，物理知识可以解释生活中如此多的奇妙现象！