【提出問題】

學(xué)習(xí)了固體和液體質(zhì)量的測量，小盼和小漢在思考一個問題：我們一時一刻也離不開空氣，常見的空氣有沒有質(zhì)量呢?

【猜想與假設(shè)】

1.空氣沒有質(zhì)量

2.空氣也應(yīng)該有質(zhì)量，但質(zhì)量不會太大。

【設(shè)計方案】

空氣的質(zhì)量應(yīng)該很小，不好直接用天平測量。而且我們處在空氣的包圍中，周圍的空氣會對我們的測量造成影響。如何處理好這兩個問題是我們測量的關(guān)鍵，應(yīng)該動動腦筋。

小盼想了下面的方法：準(zhǔn)備兩只完全相同的氣球，分別放在天平的兩個托盤上，然后通過調(diào)節(jié)使之平衡。把右邊托盤上的氣球拿下來，吹足氣，再放上去。如果天平的右端下沉，就表明氣球內(nèi)的空氣有質(zhì)量。

小漢說：想法不錯。我也想出一個辦法：找一個玩具皮球，先測出給它打足氣的質(zhì)量，再用氣針把它里面的氣全部放出，再測出它這時的質(zhì)量。比較這兩個質(zhì)量的大小就可以知道球內(nèi)的空氣有沒有質(zhì)量。

為什么不兩種方法都試試呢?看看會出現(xiàn)什么情況。

【進行實驗】

按天平的正確使用方法和上面設(shè)計好的步驟進行實驗，小盼發(fā)現(xiàn)吹足氣的氣球放上天平后，原本平衡的天平右端下沉。多次進行實驗，情形均如此。這說明氣球內(nèi)的空氣有質(zhì)量。

小漢按設(shè)計的方法進行實驗。把一個打足氣的玩具皮球和氣針共同放在已調(diào)節(jié)好的天平左盤，右盤放砝碼并移動游碼使天平重新平衡，讀出玩具皮球的總質(zhì)量486.8g。緊接著把氣針插進皮球，放出球內(nèi)的氣體，這時觀察到天平不再平衡，左端不斷上升。這說明左盤物體的質(zhì)量在減小，減小的正是跑出去的空氣的質(zhì)量。過一會，氣體不再跑出時重新移動游碼使天平平衡，測出皮球的質(zhì)量485.6g。則原來皮球內(nèi)空氣的質(zhì)量為1.2g。

【得出結(jié)論】

上面的實驗都證實空氣是有質(zhì)量的。

【評估與反思】

1.用天平測量物體質(zhì)量之前，應(yīng)調(diào)節(jié)平衡螺母，使橫梁保持平衡。小盼設(shè)計的實驗中，在進行這一步調(diào)節(jié)時，是把兩只氣球分別放在天平的兩個托盤上之前進行，還是之后進行較好呢?

經(jīng)過分析思考，認為應(yīng)該先把兩只氣球分別放在天平的兩個托盤上，再調(diào)節(jié)平衡螺母，使橫梁保持平衡。這是因為兩只氣球不可能完全相同，多少會存在質(zhì)量上的差別，上述步驟能夠消除氣球質(zhì)量差別對實驗的影響。

2.實驗中，向球中吹入的空氣是多些還是少些好?

當(dāng)然是向球中吹入的空氣是多些好，這樣會使現(xiàn)象更明顯。

3.想知道教室內(nèi)空氣的質(zhì)量，應(yīng)該怎么辦?

教室內(nèi)空氣的質(zhì)量肯定無法直接測量，我們可以根據(jù)

間接計算。這樣需要知道空氣的密度和教室的容積。教室的容積可以通過測量教室的長、寬、高計算。一般教室長10米、寬8米、高3米，查空氣密度為1.29kg/m3，這樣教室內(nèi)空氣的質(zhì)量約300千克，相當(dāng)于約6個中學(xué)生的體重。

 

4.地球周圍被厚厚的大氣所覆蓋，大氣的質(zhì)量有多大呢?

聯(lián)想到液體對容器底部有壓強，產(chǎn)生壓強的原因是液體受到重力。同樣大氣之所以產(chǎn)生壓強(我們稱為大氣壓，地面附近的大氣壓約為p=1×105Pa)也是因為受到重力。如果知道地球周圍大氣的總重力G，就可以根據(jù)G=mg計算出地球周圍大氣的總質(zhì)量m。地球周圍大氣的總重力G等于地球總表面積S上的總大氣壓力F，而F=PS，S=4πR2，R為地球半徑，約為6.4×106m。計算過程如下：

 

 

本文來自：逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaozhong/356579.html

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