吹不走的球

皇甫宣政

一实验器材

乒乓球、气球、棉线、吹风机、油性笔。

二制作步骤

1. 如图1所示，用棉线的一端将吹起来的气球扎住，使气球不漏气。

2. 如图2所示，棉线的另一端系住油性笔，气球与笔之间的棉线长度控制在15厘米左右。

3. 如图3所示，如果有条件，可根据吹风机的外形设计一个吹风机底座，使吹风机出风口可以朝上放在底座上。

三操作步骤

（一）用乒乓球做此实验

乒乓球实验1：如图4所示，打开吹风机（吹冷风即可），将乒乓球放在吹风机出风口正上方，乒乓球会一直在吹风机出风口正上方悬浮着。

乒乓球实验2：如图5所示，慢慢地平移吹风机，乒乓球会跟着吹风机一起平移。

乒乓球实验3：如图6所示，手持吹风机，先让乒乓球悬浮在吹风机出风口的正上方，然后慢慢倾斜吹风机，你会发现乒乓球会悬浮在吹风机的斜上方。

（二）用气球做此实验

气球实验1：如图7所示，打开吹风机（吹冷风即可），将气球放在吹风机出风口正上方，气球会一直在吹风机出风口正上方悬浮着。

气球实验2：如图8所示，慢慢地平移吹风机，悬浮的气球会跟着吹风机一起平移。

气球实验3：如图9所示，手持吹风机，先让气球悬浮在吹风机出风口的正上方，然后慢慢倾斜吹风机，你会发现气球会悬浮在吹风机的斜上方。

四科学原理

我们分别用乒乓球和气球按3个同样的步骤做了实验，接下来我们来揭示其中的科学原理：

乒乓球实验1：如图10所示，首先乒乓球的重力等于乒乓球所受风力，所以乒乓球能在一定的高度悬浮着。为什么乒乓球不会被吹跑呢？由于乒乓球比较小并且外形是标准的球形，所以向上吹的风会均匀地分布在乒乓球的周围（附壁效应），靠近乒乓球周围的风大，即空气流速快，压强小;逐渐远离乒乓球的风会慢慢变小，即空气流速慢，压强大，因此乒乓球周围受从外向内施加的压力，所以乒乓球一直悬浮在吹风机口的正上方，不会被吹跑。

气球实验1：如图11所示，气球、棉线、油性笔的重力之和等于气球所受的风力，因此气球能在一定的高度悬浮着。为什么气球不会被吹跑呢？由于气球比较大，它悬浮在风口上方时我们会清楚地看到：气球一侧是在风口的正上方的，这个位置风速快，空气流速快、压强小;气球另一侧不在风口正上方处，这个位置风速慢，空气流速慢、压强大。这两处形成的压强差能使气球一直悬浮在风口上方，不被吹走。

乒乓球实验2、气球实验2：吹风机吹出来的风是连续的，只要慢慢平移吹风机，吹风机上方的风也会慢慢地向吹风机方向移动，乒乓球和气球会在这个动态平衡系统内慢慢地跟着吹风机移动。

乒乓球实验3、气球实验3：如图12所示，两个实验原理是一样的。拿气球举例，在一定的角度内，斜着吹气球，气球依然能悬浮是因為：斜着吹出来的风可以分解为水平和竖直方向上的合成风，竖直方向的风能托住气球使其在一定高度不掉下来，水平方向上的风则会使气球运动到吹风机斜上方。吹风机斜上方悬浮的气球靠近吹风机的一侧空气流动速度快、压强小;相反的一侧空气流动速度慢，压强大，产生的压力正好能与斜上方吹出来的风、气球（含棉线以及油性笔）的重力达到动态平衡，因此气球不会被吹跑。

五考考你

乒乓球实验3、气球实验3都有一个条件：将吹风机倾斜一定角度，请问这个角度的范围与什么因素有关系呢？