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魔术背后一定有它的科学原理！一起来帮帮小智哥哥吧——想想怎样才能不弄破外面的气球，而让里面的气球爆破。
要实现“让外面的气球安然无恙，而把里面的气球扎破”这种高难度的操作，就要弄清楚气球爆破的原因是什么。想想看，怎样才可以轻松地把气球刺破？又有什么方法能够让气球被尖锐的物体刺穿却不爆破？弄清楚这两点，再进行精细操作，就有可能完成这个看似不可能完成的任务啦。接下来，我们先从一个常见的生活现象讲起。
相信大家都知道，当湖面上只有薄薄的一层冰时，要在上面行走是非常危险的，随时都可能掉下去，“如履薄冰”就是形容这种现象的，如图1-1所示。
图1-1
但是，如果湖面上有厚厚的一层冰，那安全系数就会大大上升。在北方的冬天，湖面上结冰后，就会有人在冰面上滑冰、玩耍。
而在更加寒冷的东北地区，人们甚至可以直接在湖面上挖洞捕鱼。例如，著名的查干湖所在地区，每年1～2月，气温能达到-30～-10℃，此时冰层厚度能达到半米，所以湖面上可以跑汽车、开拖拉机，凿冰捞鱼更是成为传承千年的习俗。
你可以先用一个气球，换不同的位置扎扎试试，看看扎哪里气球可以不爆破，如图1-2所示；也可以换其他的尖锐物品去扎气球。你会发现，是否爆破和针的粗细与尖锐程度有关。
我们无法用肉眼去判断冰面的承载能力，小朋友不能自己去结冰的湖面和河面上玩耍哦！
如果我们把冰面看成气球的表面，自然会有这样的猜测：如果气球很厚，用针扎几下应该没有什么问题；如果气球很薄，一扎就会爆破。接下来，我们就动手试一试吧。
图1-2
如果要在不扎破外面气球的前提下扎破里面的气球，需要考虑以下两个关键点：
（1）位置，要从外面气球最厚的地方想办法。
（2）找到气球表面最厚的地方后，针头越细越尖，气球越不容易被扎破。不过因为我们只能用同一根针去扎内外两层气球，所以，针的粗细选择就有一定的小技巧了。
当然，我们也可以从表演魔术的视觉效果去考虑。如果你这个小小魔术师表演的是“用看不见的方法让里层的气球爆破”，那尽量用细的针，选择观众看不清针的角度去扎；而如果你要表演“不扎破外层气球，让里面的气球爆破”，可以选一根又粗又大的自行车辐条，噗地扎进去，外面气球却不爆破，视觉效果一定更震撼。
吹起来的气球薄厚为什么是不均匀的？
当气球被吹得很饱满后，就会绷得很紧，如果仔细看，气球各处的透明程度是不同的 。
气球一般是由弹性材料制成，比如橡胶。当我们朝里面吹气的时候，气球内气体分子的量增加，由内向外推动气球壁，此时气球内气体的压强就会比大气压大，进而产生向外的压力，使气球膨胀，如图1-3所示。
图1-3
随着我们吹气越来越多，气球就会越来越大，不过受到气球本身形状的影响，它会先从中间开始膨胀，而顶部是最后膨胀的地方。如果连顶部都膨胀到无法再膨胀的程度，气球就会“砰”的一声爆破，如图1-4所示。
所以，吹起来的气球，顶部就是最厚的地方，透光能力没有其他部分好，颜色也会更深。在实验中，我们可以根据这个特点，寻找气球上颜色最深、透光最差的地方去扎。
图1-4
虽然我们无法直接看见空气，但是在我们生活的空间里空气无处不在。这些气体由于地球引力的作用而被吸引在地球表面附近，形成了一个气体层，也就是我们平常所称的大气层。这个气体层对于地球表面上的物体和生物产生了压力，就像一个巨大的气垫，压在地球表面的所有物体上，如图1-5所示。
图1-5
同时，又因为空气可以像水那样自由流动，我们看不见、摸不着，但它又无处不在，影响着我们的生活，因它产生的压力也被我们所利用，如图1-6所示。
图1-6
小朋友可以尝试着和爸爸妈妈讲一下图1-6中的原理，也可以用一些小实验让爸爸妈妈直观地感受到大气压的神奇。例如，当我们将装满水的无盖子水杯倒过来放置，水一定会洒出来，然而给杯口盖上一张光滑的硬纸，再把水杯向下翻转过来，水却不会漏出来，如图1-7所示。
图1-7
针孔的形状为什么会对扎破气球有影响？
吹大的气球里面气压很大，当有一个地方破损，里面的高压气体就会争先恐后地从这个地方跑出来，如图1-8所示 。
图1-8
如果扎气球较厚的地方，针孔的形状对结果影响不大；如果扎气球较薄的地方，则有些影响。其道理可以用下面的简单实验来说明。
在较窄的纸条上扎两个不同的孔，一个较圆滑，一个很尖锐。挂上重物后，有尖锐孔的纸条会很快断裂，而有圆孔的纸条不会断裂，如图1-9所示。
图1-9
现在，如图1-10所示，换上较宽的纸条，再做一次这个实验，你会发现两张宽纸条都不会被拉断。最好准备一些足够重的东西。你相信吗？一张A4纸竟然可以承受几十千克重物的拉力，你想拉断它可不是件轻而易举的事呢。
图1-10
当我们扎气球时，就相当于在气球表面打孔。如果在气球表面留下的孔不够圆滑，边缘处有裂纹，在无处不在的气压差的影响下，缺口处产生的裂纹会瞬间扩散到气球表面的所有地方（就像从四面八方用相同的力撕扯一张有着尖锐缺口的纸），此时气球就会“砰”的一声爆破了！
“阻止”裂纹扩展与“利用”裂纹扩展在生活中的应用
从纸条被拉断的实验又可以引出一些相关的问题：某些包装食品袋不好撕开，可能是因为撕开处的缺口比较圆，在设计生产的时候让缺口变尖些就好撕开了，如图1-11所示。
图1-11
如果手提袋上出现了裂纹，可以把裂纹的尖端锉圆，或者干脆把整个裂纹挖去，裂纹就不容易扩展了，如图1-12所示。
当然还有其他方法阻止裂纹扩散，不过挖去一些材料反而可以提高承载能力，正是力学的精妙之处。如果你觉得不好理解，可以从古人的智慧中获得启发：对承受拉力的材料而言，裂纹就是“害群之马”，除去裂纹，就是除去“害群之马”，虽然减少了一些材料，但是总体性能提高了。
图1-12
你看，原来很多事情的道理都是相通的，从玩气球的游戏中也能够领悟到很多生活中的道理呢！
哪些方法可以让气球被针扎而不会爆？
从前面的内容可以了解到，隔着外面的气球扎破里面的气球是可以完成的任务，那么有哪些方法可以实现这个任务呢？
为了帮助大家顺利完成任务，接下来给各位一些小提示：现在大家应该知道把针扎在外面气球最厚的部位，而扎里面气球最薄的部位，这样外面的气球就不会爆破，而里面的气球则会爆破成碎片。但我们能否人为造出一些“最厚”的部位呢？例如在气球的某处贴上透明胶带，然后用针扎胶带；或者用手把气球的某处收拢在一起，再扎收拢处，如图1-13所示。
图1-13
其次，在用针扎气球的时候，除了针的尖锐程度会影响结果外，扎的角度是否也很重要呢？垂直于气球表面扎与沿着气球表面划过，其效果或许会有所不同哟！
想要像魔术师一样，在不弄破外面气球的情况下，扎破里面那个气球，我们要做的就是找到外面气球上“最厚”的部分，然后去扎里面气球“最薄”的地方，而一个可以留下圆孔的“针”，会对我们顺利完成任务有很大的帮助。
好了，“巧扎气球”的办法已经全部传授给你了，接下来就是动手实验的环节了！既然你已经了解了什么是大气压，也知道了如何阻止裂纹扩展，那就利用这些知识来解决问题吧。试试怎么扎气球才能实现魔术效果——外面的气球不爆破而里面的气球爆破！练习好了，你也可以当个小小魔术师，去给同学们表演呢，一定可以收获很多的称赞！
把两个气球套在一起充气后绑好，然后用一根铁钉小心地扎充满气的气球，让外面的气球不爆破，而里面的气球爆破。注意气球不要太大或太小，尺寸以吹满气后直径达到20～30厘米为好。可以先用2个气球做试验，成功后再增加气球个数，看看能否实现让1、3层气球不爆破，让2、4层气球爆破。
工具： 打气筒1个。
材料： 气球2个（如果要挑战更高难度，可以多准备几个），20厘米长的细绳1根，铁钉1颗（也可以换成针、牙签或其他尖锐物体）。
注意： 使用铁钉时要小心，避免自己被扎伤，而且游戏中的气球都应充得很饱满，假设气球吹爆时为100%的饱满程度，那么游戏中外面的气球至少要充气到80%的程度，这时气球会比较透明并能看到里面的气球。如果气球充气不足，外面的气球就不容易扎爆，也就失去了挑战性。
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