空中舞动的乒乓球

引入背景：

电视上一些所谓的武林高手或魔术师，通过运气能把一些物体悬浮在空中，以炫耀自己的功力深厚。那么，我们一般人会不会也有这种能力呢？

实验器材：

一根内径较细并可弯折的吸管（如果找不到可弯折的吸管，也可用前端有个小孔的笔壳来代替），一个乒乓球。

实验步骤：

（1）用一手拿着吸管，将一端放到嘴里，另一端竖直向上。（2）另一手将乒乓球放到竖直管口的上端一定高度。（3）用力吹气并慢慢放开乒乓球，如图32所示。仔细观察所发生的现象。

图32

实验现象：

看到乒乓球时而左右晃动，时而前后晃动，时而上下翻滚，但始终不会掉下来。

原理剖析：

乒乓球不掉下来的原理和上面两个实验中的基本相同。乒乓球正下方受到来自管中气流的直接冲击，使其受到一个向上的作用力，此力一旦与球的重力平衡，球就可以悬浮在空中；由于球边缘的气流速度较大，压强较小，而乒乓球外围的气压较大，此气压从四周压过来。以竖直向上的气柱为中心，如果乒乓球偏向左边了，则出现乒乓球右侧的气流速度大于左侧的，这样左侧的气压就会大于右侧的，从而又会将乒乓球推到气流中心处来；如果吹出的气大一点，球就会向上运动一点，反之向下运动一点，即球始终要找到一个受力平衡的位置。

说明：

（1）在做此实验一定要注意使吹出的气流沿竖直方向，否则实验不会成功。（2）吹管的出气孔要尽量小，这样一口气维持的时间才长，特别是对肺活量较小的人更要使用出口小的吹管。（3）如果要增加此实验的表演功能，则可在表演者的前面竖直固定一根透明的玻璃管，玻璃管的下端靠近地面，再用一根透明的较长软塑料管一端接在玻璃管的下端，另一端接到远处（主要是让现场的观众听不到吹风机的噪声）的吹风机上。在表演时用暗示的动作让助手打开吹风机，然后表演者假装做一些运气的动作之后，将乒乓球或其他质量较小一点的球形物体放在面前气流的上方，这时物体就可悬浮在空中了。再伴随着物体上下、左右的晃动做一些与物体运动方向一致的推、拉、压、提等动作，让观众感觉到你的确是在用气功控制乒乓球的运动；（4）这个实验可以在学习流体流速与压强的关系一节使用，也可以在其他任何趣味活动课的时候演示。