在我们小的时候,梦想里多半会希望身边跟着一个叫哆啦A梦的蓝胖子,可以从身边的百宝袋里拿出各种各样的法宝。像竹蜻蜓,任意门什么的,其中给我印象最深的就是“空气炮”了。实际上空气炮也曾在历史上真实存在过,1883年大卫·梅德福就设计了一款“空气炮”,并交由军队进行测试。
实际上,在我们的生活中,“空气炮”是一个很好玩的恶作剧“武器”。躲到人家身后,猛发一炮,肯定吓得人跳起来,而且不会造成任何伤害,是纯粹善意的“武器”。
那么,怎么制作一个简易的“空气炮”呢?下面,就让我们跟着东莞市莫春荣名师工作室成员、东莞松山湖中心小学教育集团江南学校科学老师黄俊良老师,利用一些生活中常见的设备,如大纸箱子、胶带等,花上几分钟,威力大的“纸箱空气炮”,射程能达到十几米,甚至更远。另外,告诉你一个小秘密,如果先在“空气炮”灌一口烟,喷出来的会是一个烟圈哦。赶快动起手来试试吧!
▲所需材料
一、实验材料
大纸箱、透明胶带、剪刀、笔、蜡烛、纸杯、打火机。
二、实验步骤:
第一步:按图所示在纸箱的侧面中间位置画上一个圆形,用剪刀将圆形剪下。
▲在纸箱侧面画一个圆
第二步:用胶带将纸箱其他缝隙进行密封,确保纸箱其他位置不漏气。如果漏气就用胶带反复缠绕,确保操作时空气只会从这个圆洞出去,就可以了。
▲胶带密封纸箱
第三步:这时拍一下箱子,就会有环形气流打出来。一个简单的空气炮就制作完成了。
▲空气炮击退纸杯测试
第四步:一起来看看它的威力吧!将蜡烛点燃,准备,砰,蜡烛熄灭。
▲空气炮吹灭蜡烛
第五步:再来试试,将纸杯叠高,准备,砰,纸杯被击倒了。
▲空气炮加入烟饼测试
三、实验原理
如此简易的空气炮为什么会有这么大的威力呢?原来,空气炮是利用容器内的空气受到挤压后,体积会瞬间减少,容器内的空气同时也会被压缩,空气经过小容器口被推挤出去形成的气流,产生波动与声音,从而熄灭了蜡烛。从能量的角度讲,是容器内气体压缩时的内能转换为动能,故瓶身越大,空气越多,压缩产生的内能也越多,能量越强,能够飞行较长的距离。也就是利用空气的急剧压缩而形成的冲击波。
四、延伸拓展
空气炮在生活中的用途很广泛,可以用来防雹,将空气炮打进冰雹云中可以扰乱冰雹的形成,消除冰雹云,保护庄稼。如果在类似的空气炮中加入催泪气体或者辣椒喷雾的话,可以用来防暴。当然,这些都是“高大上”的空气炮的功能。
《机器猫》里就出现过空气炮这个道具,比如有涂在手指上使用的空气枪药水,也有套在手指上使用的空气枪,会发射出空气的压力攻击敌人。在《未来世界的怪人》篇中,大雄用空气手枪对付胖虎,结果被胖虎用空气炮击败了。
虽然这些是虚构的故事,但是人类的智慧是无穷的。你能制造出威力更猛的空气炮吗?尝试一下利用空气炮打倒纸箱吧!