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    关于“肥皂泡为什么常常会先上升后下降”的再思考
    作者:陈银花 刘剑锋 罗星凯    文章来源:见正文    点击数:    更新时间:2009-3-18

    陈银花、刘剑锋、罗星凯

    原载:《物理教师》,2007年(第28卷)第5

    本刊《物理教师》2006年第1期和第8期先后发表了《水平吹出的肥皂泡能上升吗?--对一道中考题的探讨》和《也谈“水平吹出的肥皂泡能上升吗?”》两篇文章对南京市2005年的一道中考物理试题的答案提出了质疑并就有关问题进行了较深入的讨论笔者对这个问题也展开了一些研究希望本文能引发更深入的讨论原题2005年为世界物理年南京市某中学举行‘让物理照亮世界’为主题的知识竞赛活动其中有这样一个问题日常生活中我们看到小朋友用吸管水平吹出的肥皂泡常常开始时上升随后便下降这是为什么

    试题的答案是肥皂泡刚吹出时所受浮力大于重力而上升随后肥皂泡内的气体温度下降体积减小浮力小于重力而下降小朋友用吸管水平吹出的肥皂泡确实是先上升后下降吗其原因真的如试题答案所说吗笔者为此做了如下实验制作一个装有透明玻璃的木箱控制外界气流的影响在木箱中部侧面开有一个小孔通过小孔用圆形笔管插在小孔中间保持圆形笔管水平放置向箱子内轻轻吹肥皂泡为保证准确性,整个过程都用摄像机拍摄下来加以分析。实验发现所有的肥皂泡都向下运动,经过反复实验,也没有发现肥皂泡会先向上运动后再下沉。由于实验在一个封闭的容器内进行,不存在外界的干扰,从实验现象分析可知肥皂泡所受的重力始终大于它所受的浮力。因此,原题中“吹出的肥皂泡常常开始时上升随后便下降”这个说法本身有问题,答案中所述的原因也不能成立。

    我们实验的结果与前述两文作者的结论是一致的即我们均认为肥皂泡所受的重力始终大于其所受浮力但是笔者对肥皂泡所受重力始终大于所受浮力的原因却有不同的看法两文作者均认为原因是肥皂泡内部气体的密度大于外部气体的密度而笔者则发现肥皂泡内部气体的密度小于外部气体的密度究其原因是两文作者在考虑吹进肥皂泡内的气体组成成分的时候均未将其考虑完整1篇文章中作者只考虑了CO2气体2篇文章中作者虽然考虑更全面但还是将吸入和呼出气体中的水蒸气成分忽略了实际上不能忽略不计


    注:本文为广西高校人才小高地建设“基础教育课程与教学研究及其人才培养创新团队”项目研究成果(批准文号:桂教人[2005]80号);新世纪广西高等教育教学改革工程“十一五”第一批立项项目“优质理科教师教育实施机制的创新与精品课程建设”研究成果(批准文号:桂教高教[2005]168号)。

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