马德堡半球实验
马德堡半球实验的故事
1654 年5 月8 日,阳光明媚,风和日丽,德国马德堡广场上人山人海,连皇帝、贵族和许多大官也都早早赶到现场。
这里正在进行一次“半球”实验。
此次实验,因科学界围绕空气有否压力的问题争论而举行的。
原因是科学家葛利克告诉人们:我们平时生活在空气中,每个人身上要受到20 多吨重的大气压。
这一论点使人惊讶,连许多科学家也不相信。
为了证实这一点,葛利克公开在此进行表演。
时值上午9 点,只见广场的中心停着16 匹骤悍精壮的骏马,表演的指挥者葛利克把马分成两群,每8 匹一边,中间是一只铜做的大圆球,由两个半球合成。
只要哨声一响,便让马像拔河一样,从相反的方向使劲拉着那合二为一的铜球。
马德堡半球实验的故事
《马德堡半球实验的故事》1654 年5 月8 日,阳光明媚,风和日丽,德国马德堡广场上人山人海,连皇帝、贵族和很多大官也都早早赶到现场。
这里正在实行一次“半球”实验。
此次实验,因科学界围绕空气有否压力的问题争论而举行的。
原因是科学家葛利克告诉人们:我们平时生活在空气中,每个人身上要受到20 多吨重的大气压。
这个论点使人惊讶,连很多科学家也不相信。
为了证实这个点,葛利克公开在此实行表演。
时值上午9 点,只见广场的中心停着16 匹骤悍精壮的骏马,表演的指挥者葛利克把马分成两群,每8 匹一边,中间是一只铜做的大圆球,由两个半球合成。
只要哨声一响,便让马像拔河一样,从相反的方向使劲拉着那合二为一的铜球。
一切准备就绪。
葛利克向皇帝请示后,一声令下,赶马人使劲地抽着鞭子,烈马引颈长嘶。
一分钟、二分钟、三分钟……五分钟过去了,奇怪的是16 匹烈马如此大力却分不开两只半球合在一起的铜球,两边的马拼命喘着粗气,僵持着,突然“砰”地一声巨响,铜球被分成两半。
在场观看的人们,个个瞪大眼睛,感到十分惊奇。
葛利克表演成功了。
这项“半球”试验充分向人们证明大气不但有压力,而且它的力量大得惊人!葛利克表演时所用的那两个半球做得很精致,合起来不会漏气,表演前他先在球中装水,然后把球中的水全部抽出来,再把口密封住,这样铜球内几乎变成了真空。
因为大气中存有着惊人的压力,真空铜球受到大气压力后,以至要用几十匹马力才能把它们分开。
也许人们要问:既然大气压力这么大,那我们平时怎么很轻松,丝毫没有任何感觉呢?原来,空气是从四面八方包围着一件东西的,它的压力也是均匀地从四面八方压向同一物体,我们人的身体几乎是和外界相通的,身体内部也有空气,也有压力,这个由里向外的压力和外界的压力平衡,互相抵销了,所以我们身体就不再觉得受到压力了。
马德堡半球实验教案幼儿园
马德堡半球实验教案幼儿园
一、教学目标
通过本次实验,让幼儿了解气体性质,掌握气体受力情况,初步了解马德堡半
球的原理,激发幼儿对科学的兴趣和热爱。
二、教学步骤
1. 引入
老师拿出一个气球,打气后放在桌上,并问:“大家看到这个气球了吗?它是
由什么构成的?”引导幼儿说出是由气体构成的,并通过提问让幼儿认识气体的性质。
2. 实验操作
老师带领幼儿进行马德堡半球实验操作,将一个薄膜圆球套在一个玻璃杯口上,再将玻璃杯倒扣在平板上,用一根吸管将半球内气体抽走,观察结果。
3. 结论总结
通过观察实验结果,老师引导幼儿得出结论:“在没有气体支持的情况下,气
球就会被挤塌,呈现出凹陷弯曲的形态。
这说明气体对物体具有支持力。
”
4. 实际应用
老师引导幼儿思考:当我们呼吸时,胸部腔内的空气使胸腔膨胀,所以我们才
能呼吸,当我们呼气时气体受外力挤压,胸腔变小,所以我们的肺中的空气从毛细血管中流出肺泡,被人体利用,这与马德堡半球实验中空气在受到外压时的变化现象相似。
三、教学效果评价
本次马德堡半球实验,让幼儿通过亲身操作,加深了对气体性质的认识和理解,同时掌握气体受力情况和马德堡半球的原理,引导幼儿学以致用,将理论知识和实际应用结合,激发幼儿对科学的兴趣和热爱,达到了预期目标。
马德堡半球实验
证明大气压的存在。
实验器材马德堡半球模型。
实验原理当马德堡半球中空气抽出后,在外部大气压强作用下,球很难被拉开。
实验作用1.落实“从生活走向物理,从物理走向社会”的教学理念。
2.感知大气压强的存在,培养学生抽象思维能力。
实验拓展1.大气压强很大,设计实验测量大气压强。
2.大气压的五种变化(1)大气压随地势高低的变化从微观角度看,决定气体压强大小的因素主要有两点:一是气体的密度;二是气体的热力学温度T。
在地球表面随地势的升高,地球对大气层气体分子的引力逐渐减小,空气分子的密度减小;同时大气的温度也降低。
所以在地球表面,随地势高度的增加,大气压的数值是逐渐减小的。
如果把大气层的空气看成理想气体,我们可以推得近似反映大气压随高度而变化的公式如下:(μ为空气的平均摩尔质量,p0为地球表面处的大气压值,g为地球表面处的重力加速度,R为普适气体恒量,T为大气热力学温度,h为气柱高度)由上式我们可以看出,在不考虑大气温度变化这一次要因素的影响时,大气压值随地理高度h的增加按指数规律减小,其函数图象如图所示。
在2km以内,大气压值可近似认为随地理高度的增加而线性减小;在2km以外,大气压值随地理高度的增加而减小渐缓。
所以过去在初中物理教材中有介绍:在海拔2千米以内,可以近似地认为每升高12米,大气压降低1毫米汞柱。
(2)大气压随地理纬度的变化地球表面大气层里的成份,变化比较大的就是水汽。
人们把含水汽比较多的空气叫“湿空气”,把含水汽较少的空气叫“干空气”。
有些人直觉地认为湿空气比干空气重,这是不正确的。
干空气的平均分子量为28.966,而水气的分子量只有18.106,所以含有较多水汽的湿空气的密度要比干空气小。
即在相同的物理条件下,干空气的压强比湿空气的压强大。
在地球表面,由赤道到两极,随地理纬度的增加,一方面由于地球的自转和极地半径的减小,地球对大气的吸引力逐渐增大,空气密度增大;另一方面由于两极地区温度较低,所以空气中的水汽较少,可近似看成干空气,所以由赤道向两极,随地理纬度增加,大气压总的变化规律是逐渐增大(因气候等因素影响,局部某处的大气压值变化可能不遵循这一规律)。
马德堡半球
1654年5月8日这天,德国马德堡市的广场上人山人海,市民们聚集在这里,等待着市长奥托·冯·格里克为他们准备的“马戏表演”。
广场的中心摆放着两个黄铜半球,八个马夫牵着十六匹高头大马在一旁严阵以待。
许多人既疑惑又期待,这将会是一场什么样的“马戏”呢?时间到了,格里克市长和助手们来到现场,在众目睽睽之下正式开始了“演出”。
他们先将两个半球都灌满了水,把它们合二为一;然后利用抽水机将球体中的水抽出。
此时,两个半球已经紧紧地合在了一起,无法分开。
接着,市长一声令下,四个马夫走上前来,在两个半球上各拴上四匹骏马,然后,各自向着相反的方向扬鞭策马,背道而拉,就像是在拔河一样。
围观的市民们高呼着,为他们加油助威。
然而,尽管四个马夫和八匹骏马使出吃奶的力气,弄得一身大汗,两个黄铜半球仍然纹丝不动,好像它们本来就是一个完整的铜球。
格里克无奈地挥了挥手,示意两边的人马暂时休息一下,恢复些精力,准备第二次尝试。
此时,市民们也在议论纷纷,猜测市长的第二次尝试能否成功,更多的人则在疑惑这个与众不同的“马戏”究竟是在表演些什么,市长为何要花这么大力气去拉开两个铜球?这两个铜球明明就是简单地拼在一起,又没有涂胶水,怎么会费这么大的劲还是拉不开呢?短暂休整后,格里克示意马夫们开始第二次尝试。
这次,十六匹马全部上阵,两边各有四个马夫执鞭,再一次开始“拔河”。
在众人紧张的注视下,马夫们高声吆喝着,催促着马儿前进。
马儿嘶鸣着,在地上刨出了深深的蹄印。
突然,一声巨响,两个半球终于被拉开了!格里克市长高高举起两个半球,向广场上的众人示意,并自豪地宣布:“女士们!先生们!现在你们终于知道了吧,大气压力确实是存在的,而且是如此的强劲!”原来,格里克市长除了是一位政治家,还是一个颇有学识的物理学家。
当时,西方受亚里士多德影响,一直相信空气是没有重量且无处不在的。
与格里克同时代的一位物理学家托里拆利曾经做过一个实验,证明了真空(没有大气的环境)的存在以及大气确实有压力,但并不为深受传统思想影响的人接受。
马德堡半球实验半径与拉力的关系的题目
《探寻马德堡半球实验半径与拉力的关系》1. 引言马德堡半球实验是一个经典的物理实验,它通过探讨气体压力与容器体积之间的关系,揭示了气体的物理性质。
而在这个实验中,半球的半径对于实验结果是至关重要的。
2. 马德堡半球实验简介2.1 实验原理实验原理是很有意思的,它是通过将两个半径相当大的半球合拢在一起,并在内部抽空,然后用拉力拉开两个半球。
实验结果将会显示,在拉力大于一定数值时,无法再将两个半球分开。
2.2 实验意义这个实验对于研究气体的物理特性有着非常重要的意义,它揭示了气体压力与容器体积之间存在的关系。
3. 半径对拉力的影响3.1 半径增大,拉力减小根据实验结果,当半球的半径较大时,所需要的拉力也会相对较小。
3.2 半径减小,拉力增大反之,当半球的半径较小时,所需拉力也会相对较大。
4. 深入探讨马德堡半球实验和拉力的关系在实际应用中,我们可以利用这一结论来设计出更加节能高效的气体容器和设备。
通过对半径和拉力的关系进行精确控制,可以减少所需拉力,从而降低能耗。
5. 总结与回顾马德堡半球实验以及半径与拉力的关系,展示了在物理学领域中半径对于实验结果的重要性。
通过对实验结果的深入分析,我们能更好地理解气体的物理性质,并为工程设计提供新的理论支持。
6. 个人观点和理解个人认为,马德堡半球实验对于我们理解气体的行为和对工程设计起到了非常重要的作用。
在今后的研究和应用中,我们应该进一步深化对这一实验的理解,并不断探索更多的应用领域。
通过本文的探讨,相信读者也能对马德堡半球实验以及半径与拉力的关系有了更深入的理解。
希望这篇文章对您有所帮助。
7. 实验方法与数据分析为了更深入地探究马德堡半球实验中半径与拉力的关系,我们设计了一系列实验,在不同半径的半球上施加拉力,并记录所需的拉力值。
通过对实验数据的分析,我们可以找出半径与拉力之间的具体关系。
7.1 实验方法我们准备了多组不同半径的马德堡半球,并排列在实验台上。
马德堡半球实验
马德堡半球实验TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-实验目的证明大气压的存在。
实验器材马德堡半球模型。
实验原理当马德堡半球中空气抽出后,在外部大气压强作用下,球很难被拉开。
实验作用1.落实“从生活走向物理,从物理走向社会”的教学理念。
2.感知大气压强的存在,培养学生抽象思维能力。
实验拓展1.大气压强很大,设计实验测量大气压强。
2.大气压的五种变化(1)大气压随地势高低的变化从微观角度看,决定气体压强大小的因素主要有两点:一是气体的密度;二是气体的热力学温度T。
在地球表面随地势的升高,地球对大气层气体分子的引力逐渐减小,空气分子的密度减小;同时大气的温度也降低。
所以在地球表面,随地势高度的增加,大气压的数值是逐渐减小的。
如果把大气层的空气看成理想气体,我们可以推得近似反映大气压随高度而变化的公式如下:eμgh/RTp=p(μ为空气的平均摩尔质量,p0为地球表面处的大气压值,g为地球表面处的重力加速度,R为普适气体恒量,T为大气热力学温度,h为气柱高度)由上式我们可以看出,在不考虑大气温度变化这一次要因素的影响时,大气压值随地理高度h的增加按指数规律减小,其函数图象如图所示。
在2km以内,大气压值可近似认为随地理高度的增加而线性减小;在2km以外,大气压值随地理高度的增加而减小渐缓。
所以过去在初中物理教材中有介绍:在海拔2千米以内,可以近似地认为每升高12米,大气压降低1毫米汞柱。
(2)大气压随地理纬度的变化地球表面大气层里的成份,变化比较大的就是水汽。
人们把含水汽比较多的空气叫“湿空气”,把含水汽较少的空气叫“干空气”。
有些人直觉地认为湿空气比干空气重,这是不正确的。
干空气的平均分子量为,而水气的分子量只有,所以含有较多水汽的湿空气的密度要比干空气小。
即在相同的物理条件下,干空气的压强比湿空气的压强大。
在地球表面,由赤道到两极,随地理纬度的增加,一方面由于地球的自转和极地半径的减小,地球对大气的吸引力逐渐增大,空气密度增大;另一方面由于两极地区温度较低,所以空气中的水汽较少,可近似看成干空气,所以由赤道向两极,随地理纬度增加,大气压总的变化规律是逐渐增大(因气候等因素影响,局部某处的大气压值变化可能不遵循这一规律)。
马德堡半球实验
马德堡半球实验
亦称“马德堡圆盘”,是用来演示大气压强的仪器。
1654年德国马德堡市的市长、学者奥托•格里克表演了一个最惊人的试验。
他把两个铜质直径三十多厘米的空心半球紧贴在一起,两半球的对口处经过研磨。
在贴在一起之前,应用抹布将对口处擦净,并涂上凡士林,两半球接触后,要用力压一下并稍稍左右转动一下。
然后打开阀门,并用胶皮管把气嘴跟抽气机相连接,将球内气体抽出后,球外的大气压使两半球合在一起。
在半球的两侧各装有一个巨铜环,环上各用八匹马向两侧拉动,结果用了相当大的力却未拉开。
球内的空气被抽出,没有空气压强,而外面的大气压就将两个半球紧紧地压在一起。
通过上述实验不仅证明大气压的存在而且证明大气压是很大的。
这个实验是在
马德堡市进行的,因此将这两个半球叫“马德堡半球”,而将这个试验叫“马德堡半球实验”。
后来各学校物理实验室所用的是铸铁制成直径10厘米左右的两半球体,目前教学仪器改进而用硬橡胶制成扁圆形的半球体,省去了用抽气机抽气的装置。
实验时只要将两半球紧压,将球体内空气挤出即可,也能说明球内外具有压强差。
市场商店出售的塑胶制品的挂衣钩,也是根据上述实验及其原理而制成的。
在解释实验原理时应注意:拉开马德堡半球的力并不是大气压乘以球的“表面积”。
作用在马德堡半球的表面上的大气压,其中有一部分作用是互相抵消的,所产生的压紧半球的力,不等于大气压强乘球的表面积,而是等于大气压强乘球的横截面积。
马德堡半球实验的物理现象
马德堡半球实验的物理现象
马德堡半球实验的物理现象
马德堡半球实验是一个很有趣的物理现象,它解释了在重力作用下,竹子如何在一小盆里形成弯曲形状,而不会折断或断裂。
实验原理
马德堡半球实验的原理很简单。
当一根竹子被放入一个小盆里,重力作用在竹子的两段上,使它产生弯曲,最终形成一个弯曲的半球状,而不会有莫名其妙地断裂或折断。
原理分析
从结构上分析,当竹子被放入小盆里时,竹子的两段会受到重力的作用,外力会使它的两段产生拉伸,从而带来弯曲。
另外,竹子的弹性模量也是弯曲形状出现的重要原因之一,当竹子受到外力时,它会产生弹性变形,从而使它形成弯曲形状。
结论
马德堡半球实验可以很好地解释了在重力作用下,竹子如何形成弯曲形状,而不会折断或断裂。
它的原理是由于重力和弹性模量的作用,使竹子产生弯曲变形,而不会断裂或折断。
- 1 -。
马德堡的半球实验作文
马德堡的半球实验作文
马德堡的半球实验是一项具有里程碑意义的科学实验,它为确立万有引力定律奠定了基础。
这项实验由著名科学家伽利略·伽利雷于1589年在比萨斜塔进行。
实验的设计巧妙而简单。
伽利略选择了两个不同重量的球体,从斜塔的顶端同时释放,观察它们下落的情况。
按照亚里士多德的学说,较重的球体应该下落得更快。
然而,结果出乎意料,两个球体几乎同时落地,这与亚里士多德的理论完全相悖。
这个看似简单的实验,却给人类对于运动规律的认识带来了巨大的冲击。
它推翻了亚里士多德长期统治的"重物下落更快"的观点,为后来牛顿发现万有引力定律扫清了障碍。
从此,人类对于运动的本质有了全新的认识。
马德堡的半球实验虽然操作简单,但对科学发展的影响却是深远的。
它再次证明了,科学并不在乎华丽的理论,而是要紧紧抓住事物的本质;并不追求复杂的设计,而是通过简单的方式揭示自然规律。
这种朴素的科学精神,正是推动人类文明不断进步的原动力。
马德堡半球实验作文六年级
马德堡半球实验作文六年级
马德堡半球实验,哇哦!我听说这个实验超级有趣!就是说,有两个金属的半球,它们巨大无比,差不多像两个超级大的足球那么大,然后它们是空的!不是普通的空,是超级超级稀薄的空,像是比我们呼吸的空气还要稀薄!
这个实验就是要证明空气的压力有多大!所以有个聪明的科学家,他叫奥托·冯·瓦
鲁班,他就把这两个超级大的半球放在一起,然后把里面的空气抽走了!就像吸吮冰淇淋一样,但是吸的不是冰淇淋,是空气!吸走以后,这两个半球就变成吸在一起了!
咦,你知道吗?这个实验不是随便玩玩的,是有很重要的科学意义的!因为当半球里面的空气被吸走以后,外面的空气压力就会把这两个半球挤在一起,然后它们就紧紧黏在一起了!就像是你用胶水把两个纸板粘在一起一样!
我看过一个视频,有人演示了这个实验,他们把两个大半球用一个管子连接起来,然后里面的空气被吸走了。
然后,他们试着把两个半球分开,超难的!就像你想把两个胶水粘在一起的纸板分开一样,真的需要超级多力气!
科学家通过这个实验发现了很多厉害的东西,比如我们平常感觉不到的空气压力有多大,还有各种各样的物理规律。
这就是为什么学校会让我们知道这个实验,因为它不仅仅好玩,而且还能让我们更了解科学!
所以,要是有人问我马德堡半球实验是什么,我就会说:“哇哦,那是个超级有趣
的实验!你知道吗?有两个巨大的金属半球,它们被外面的空气压力粘在一起了!然后,科学家通过这个实验发现了好多有趣的东西!”。
真的,你也可以试试看,告诉别人这个实验有多厉害,然后他们也会觉得超级有趣的!。
马德堡半球实验的原理
马德堡半球实验的原理马德堡半球实验是由德国物理学家奥托·冯·吕道夫和罗伯特·鲍林于1654年进行的,这个实验展示了空气的压力和重量对于物体的影响。
该实验使用了一个半球形玻璃器皿,将其分成两个部分并用真空泵抽出其中一个部分,然后尝试将两个部分拼合在一起。
实验原理:1. 大气压力的作用马德堡半球实验中最重要的原理是大气压力的作用。
在没有真空泵的情况下,我们可以感受到大气压力对物体产生的影响。
例如,当我们站在地面上时,我们感受到脚底下有一种向上推的力量。
这是由于大气压力使得空气向下移动,而地面则阻止了它向下移动,所以它会向上推我们。
2. 空气重量的作用除了大气压力外,空气重量也对马德堡半球实验产生了影响。
当一个物体放置在一个密闭容器中时,它会与容器内部所包含的空气一起被称为系统质量。
如果我们将其中的空气抽出,那么系统质量就会减少,这意味着容器内部的压力将会下降。
3. 真空的作用马德堡半球实验中真空泵的作用是将容器中的空气抽出来,这样就可以观察到大气压力和空气重量对于物体产生的影响。
当真空泵启动时,它会抽出容器中的空气,并将其排放到外部环境中。
这使得容器内部的压力下降,直到与外部环境相同。
在这种情况下,我们可以尝试将两个半球形玻璃器皿拼合在一起。
4. 水银柱高度的作用马德堡半球实验中还有一个重要因素是水银柱高度。
当我们使用真空泵抽出容器中的空气时,水银柱高度会随之变化。
这是由于水银柱受大气压力影响而上升或下降。
因此,在进行马德堡半球实验时,我们需要测量水银柱高度以确定大气压力是否已经达到与外部环境相同。
总结:综上所述,马德堡半球实验是一种展示空气压力和重量对于物体的影响的实验。
该实验使用了真空泵将容器内部的空气抽出来,并使用水银柱高度来测量大气压力的变化。
通过这个实验,我们可以更好地理解大气压力和空气重量对于物体产生的影响,以及真空泵在科学研究中的应用。
马德堡半球实验
马德堡半球实验的故事1654 年5 月8 日,阳光明媚,风和日丽,德国马德堡广场上人山人海,连皇帝、贵族和许多大官也都早早赶到现场。
这里正在进行一次“半球”实验。
此次实验,因科学界围绕空气有否压力的问题争论而举行的。
原因是科学家葛利克告诉人们:我们平时生活在空气中,每个人身上要受到20 多吨重的大气压。
这一论点使人惊讶,连许多科学家也不相信。
为了证实这一点,葛利克公开在此进行表演。
时值上午9 点,只见广场的中心停着16 匹彪悍精壮的骏马,表演的指挥者葛利克把马分成两群,每8 匹一边,中间是一只铜做的大圆球,由两个半球合成。
只要哨声一响,便让马像拔河一样,从相反的方向使劲拉着那合二为一的铜球。
一切准备就绪。
葛利克向皇帝请示后,一声令下,赶马人使劲地抽着鞭子,烈马引颈长嘶。
一分钟、二分钟、三分钟……五分钟过去了,奇怪的是16 匹烈马如此大力却分不开两只半球合在一起的铜球,两边的马拼命喘着粗气,僵持着,突然“砰”地一声巨响,铜球被分成两半。
在场观看的人们,个个瞪大眼睛,感到十分惊奇。
葛利克表演成功了。
这项“半球”试验充分向人们证明大气不仅有压力,而且它的力量大得惊人!葛利克表演时所用的那两个半球做得很精致,合起来不会漏气,表演前他先在球中装水,然后把球中的水全部抽出来,再把口密封住,这样铜球内几乎变成了真空。
由于大气中存在着惊人的压力,真空铜球受到大气压力后,以至要用几十匹马力才能把它们分开。
也许人们要问:既然大气压力这么大,那我们平时怎么很轻松,丝毫没有任何感觉呢?原来,空气是从四面八方包围着一件东西的,它的压力也是均匀地从四面八方压向同一物体,我们人的身体几乎是和外界相通的,身体内部也有空气,也有压力,这个由里向外的压力和外界的压力平衡,互相抵消了,所以我们身体就不再觉得受到压力了。
马德堡半球实验原理
马德堡半球实验原理
马德堡半球实验是由德国科学家奥托·冯·格里克(Otto von Guericke)在17世纪进行的一项经典实验。
该实验旨在证明气体的存在和压力的作用。
实验装置由两个金属半球组成,半球之间通过真空密封。
其中一个半球连接一个抽气泵,可以用于将气体抽出半球。
另一半球上有一个小孔,可以引入气体或与外界进行交换。
在实验中,先将两个半球合拢并通过抽气泵将其中一个半球内的空气抽出,创造真空状态。
接着,将两个半球分开,观察其行为。
当两个半球分开时,如果存在气体,将会出现以下现象:两个半球之间会受到外界大气压力的作用,气体将会从外界进入其中一个半球,使得两个半球之间产生压力差。
由于内外压力差的存在,外部高压气体会使得半球合拢更加困难。
如果将气体引入一个半球中,然后将两个半球合拢,也会观察到类似的效果:在两个半球随着合拢的过程中,内部气体会逐渐充满整个半球空间,并受到外界大气压力的作用。
同样地,内外压力差的存在使得半球合拢更加困难。
通过这种实验,马德堡半球实验证明了气体的存在和压力的存在。
这一发现对于理解气体特性以及研究压力学和流体力学等领域有着重要的意义。
马德堡半球实验
马德堡半球实验
这年5月8日的这一天,美丽的马德堡市风和日丽,晴空万里,十分爽朗,一大批人围在实验场上,熙熙嚷嚷十分热闹.有的说这样,有的说那样;有的支持格里克,希望实验成功;有的断言实验会失败;人们在议论着,在争论着;在预言着;还有的人一边在大街小巷里往实验场跑,一边高声大叫:“市长演马戏了!市长演马戏了———”
格里克和助手当众把这个黄铜的半球壳中间垫上橡皮圈;再把两个半球壳灌满水后合在一起;然后把水全部抽出,使
球内形成真空;最后,把气嘴上的龙头拧紧封闭.这时,周围的大气把两个半球紧紧地压在一起.
格里克一挥手,四个马夫牵来十六匹高头大马,在球的两边各拴四匹.格里克一声令下,四个马夫扬鞭催马、背道而拉!好像在“拔河”似的.
“加油!加油!”实验场上黑压压的人群一边整齐地喊着,一边打着拍子.
4个马夫,16匹大马,都搞得浑身是汗.但是,铜球仍是原封不动.格里克只好摇摇手暂停一下.然后,左右两队,人马倍增.马夫们喝了些开水,擦擦头额上的汗水,又在准备着第二次表现.
格里克再一挥手,实验场上更是热闹非常.16匹大马,死劲抗拉,八个马夫在大声吆喊,挥鞭催马……
实验场上的人群,更是伸长脖子,一个劲儿地看着,不时地发出“哗!哗!”的响声.
突然,“啪!”的一声巨响,铜球分开成原来的两半,格里克举起这两个重重的半球自豪地向大家高声宣告:
“先生们!女士们!市民们!你们该相信了吧!大气压是有的,大气压力是大得这样厉害!这么惊人!……”。
马德堡半球原理的应用
马德堡半球原理的应用1. 什么是马德堡半球原理?马德堡半球原理是由德国科学家奥托·冯·瓦尔塔利斯于1654年提出的实验原理。
该原理指出,当空气或气体被封闭在两个贴合的半球形容器之间,通过抽出容器内的空气或气体会产生外部压力,导致两个半球无法分离。
这一原理是气压实验的重要理论基础,在实际应用中被广泛探索和应用。
2. 马德堡半球原理在实际应用中的重要性马德堡半球原理在实际应用中具有广泛的重要性。
以下是一些马德堡半球原理的应用示例:•真空封装:马德堡半球原理被应用于真空封装技术中。
将物体封装在真空容器中,并通过抽气使容器内产生真空,可以保护物体免受氧化、湿气和其他外界因素的影响。
这广泛应用于食品和药品的包装,延长了其保鲜期和有效性。
•空气制动系统:马德堡半球原理被应用于空气制动系统中,例如汽车和火车的制动系统。
当制动装置施加压力时,通过释放空气使制动系统中形成真空,产生较大的摩擦力,从而减慢车辆的速度或停止。
•核磁共振成像(MRI):MRI是一种非侵入性的医学成像技术,马德堡半球原理被应用于MRI中。
在MRI扫描中,患者被放置在一个密封的环境中,并通过抽取空气来产生真空,以确保获得更准确的成像结果。
•高空气密封装置:在航天器和潜水器等高空气密封装置中,马德堡半球原理被应用于确保封闭环境的安全性和密封性。
通过抽取容器内的空气来产生真空,可以降低内部和外部环境之间的压力差,减少对装置的损坏和泄漏的风险。
3. 马德堡半球原理的工作原理马德堡半球原理的工作原理可以通过以下步骤来解释:1.将两个半球形容器贴合在一起,确保密封性。
2.通过某种方式(例如手动或机械抽气装置)将容器内的空气或气体抽出。
3.随着空气或气体被抽出,容器内部形成真空或低气压状态。
4.外部大气压力迅速占据了优势,使得两个半球之间产生压力差。
5.压力差导致两个半球形容器之间产生紧密的贴合,并且无法分离。
4. 马德堡半球原理的未来应用展望在当前科学技术的发展趋势下,马德堡半球原理的应用也在不断扩展和创新。
马德堡半球实验
奥托·冯·居里克
17世纪那个时候 世纪那个时候, 在17世纪那个时候,德国 有一个热爱科学的市长, 有一个热爱科学的市长,名叫 奥托·冯 居里 居里克 奥托 冯·居里克.他是个博学多 才的军人,从小就喜欢听听伽 才的军人,从小就喜欢听听伽 利略的故事 爱好读书, 的故事; 利略的故事;爱好读书,爱好 科学;一直读到莱比锡大 科学;一直读到莱比锡大 1621年又到耶拿大学攻读 年又到耶拿大学 学.1621年又到耶拿大学攻读 法律;1623年 再到莱顿大学 法律;1623年,再到莱顿大学 钻研数学 力学. 数学和 钻研数学和力学.他读了三所 大学,知识面很广,上知天文, 大学,知识面很广,上知天文, 下识地理;什么数理、法律、 下识地理;什么数理、法律、 哲学工程等等,无所不知, 哲学工程等等,无所不知,无 所不通.因此, 所不通.因此,他能在军旅中 过活;又可在政界中立足; 过活;又可在政界中立足;更 能在科学界发言.他是1631 1631年 能在科学界发言.他是1631年 入伍, 入伍,在军队中担任军械工程 工作很出色.后来, 师,工作很出色.后来,投身 政界,1646年当选为马德堡市 政界,1646年当选为马德堡市 市长.无论在军旅中, 市长.无论在军旅中,还是在 市府内,都没停止科学探索. 市府内,都没停止科学探索.
关于马德堡半球实验的几个问题
• 1.马德堡半球实验和托里拆利实验先后问题。 • 2.实验中两个半球上所受压力的计算。 • 3.列举现实生活的实例来证实大气压的存在。
托里拆利实验
1. 一只手握住玻璃管中部,在管内灌满水 银,排除空气,用另一只手的食指紧紧堵 住玻璃管开口端把玻璃管小心地倒插在盛 有水银的槽里待开口端全部浸入水银槽内 时放开手指,将管子竖直固定当管内外贡 液液面的高度差约为76cm时,它就停止 下降,读出水银柱的竖直高度。 2.逐渐倾斜玻璃管,管内水银柱的竖直高 度不变。 3.继续倾斜玻璃管,当倾斜到一定程度, 管内充满水银,说明管内确实没有空气, 而管外液面上受到的大气压强,正是大气 压强支持着管内76cm高的汞柱,也就是 大气压跟76cm高的汞柱产生的压强相等。 4.用内径不同的玻璃管和长短不同的玻璃 管重做这个实验(或同时做,把它们并列 在一起对比),可以发现水银柱的竖直高 度不变。说明大气压强与玻璃管的粗细、 长短无关。
为什么“马德堡半球实验”能证明压强的存在
为什么“马德堡半球实验”能证明压强的存在马德堡半球实验是重要的科学实验,它旨在证明压强的存在。
这项实验由奥地利物理学家、工程师、数学家奥托·冯·格里克斯和德国物理学家、医生格奥尔格·西蒙·永贝尔在1654年共同进行,它为压强的研究提供了重要的观测数据。
本文将详述马德堡半球实验如何证明压强的存在。
首先,我们需要了解压强的概念和重要性。
压强是物质受到的压力和其所受面积的比例。
压强概念的应用非常广泛,例如:我们坐在厚软沙发上感到舒适是因为我们的身体重量是分散在沙发表面的,如果我们坐在一块尖锐的石头上,那么我们就会感到不舒服,因为我们的体重集中在一个很小的面积上。
压强也是在气体、液体等介质中传导力的重要参数,例如气压可以驱动风、使得水从高处流到低处等等。
因此,理解压强的概念和研究压强的变化对于许多实际应用至关重要,这正是马德堡半球实验所关注的问题。
接下来,我们来介绍马德堡半球实验的基本思路。
这项实验利用两个漆面的铜制半球构成了一个完整的球体。
这两个半球被完全密封在一起,并用一支抽空泵将内部的空气抽出,以产生真空。
当真空达到一定程度后,这两个半球因为气压的原因将不可避免地粘合在一起,且由于巨大的气压作用,任何手工的尝试都无法将这两个半球分开。
这个实验可以告诉我们大气的压强究竟有多大,以及气压力对物体的作用。
在当时,气压力的概念并不是很清晰。
因此,通过马德堡半球实验来研究气压力的作用以及其对物体的影响就显得尤为重要。
通过这个实验,我们可以清晰地看到气压力的存在以及对物体的作用。
由于抽出了内部的气体,我们在实验中形成了一个无空气的真空状态。
在这样的环境下,密封在一起的两个半球表面被大气压力所推动,它们彼此互相压迫并形成真正的粘合。
如果我们能够将外面的气压加大,那么这两个半球就会因为气压的增加再次分开。
这不仅证实了气压的存在,而且也验证了气压对物体的作用力。
马德堡半球实验的重要性也在于它证明了气压力的存在,这是物理学中一个关键的概念。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
马德堡半球实验
马德堡半球(德语:Magdeburger Halbkugeln),亦作马格德堡半球,是1654年时,当时的马德堡市长奥托·冯·格里克于罗马帝国的雷根斯堡(今德国马格德堡)进行的一项科学实验,目的是为了证明真空的存在. 此实验也因格里克的职衔而被称为“马德堡半球”实验.当年的进行实验的两个半球仍保存在慕尼黑的德意志博物馆中.
原由
在17世纪那个时候,德国有一个热爱科学的市长,名叫格里克.他是个博学多才的军人,从小就喜欢听听伽利略的故事;爱好读书,爱好科学;一直读到莱比锡大学.1621年又到耶拿大学攻读法律;1623年,再到莱顿大学钻研数学和力学.他读了三所大学,知识面很广,上知天文,下识地理;什么数理、法律、哲学工程等等,无所不知,无所不通.因此,他既能在军旅中过活;又能在政界中立足;更能在科学界发言.他是1631年入伍,在军队中担任军械工程师,工作很出色.后来,投身政界,1646年当选为马德堡市市长.无论在军旅中,还是在市府内,都没停止科学探索.
1654年,他听到托里拆利(意大利数学家、物理学家,测定了大气压强)的事儿,又听说还有许多人不相信大气压;还听到有少数人在嘲笑托里拆利;再听说双方争论得很激烈,互不相让,针锋相对.因此,格里克虽在远离意大利的德国,但很抱不平,义愤填膺.他匆匆忙忙找来玻璃管子和水银,重新做托里拆利这个实验,断定这个实验是准确无误的;再将一个密封完好的木桶中的空气抽走,木桶就“砰!”的一声被大气“压”碎了!有一天,他和助手做成两个半球,直径14英寸,即30多厘米,并请来一大队人马,在市郊做起“大型实验”.
这年5月8日的这一天,美丽的马德堡市风和日丽,晴空万里,十分爽朗,一大批人围在实验场上,熙熙嚷嚷十分热闹.有的说这样,有的说那样;有的支持格里克,希望实验成功;有的断言实验会失败;人们在议论着,在争论着,在预言着;还有的人一边在大街小巷里往实验场跑,一边高声大叫:“市长演马戏了!市长演马戏了”.格里克和助手当众把这个黄铜的半球壳中间垫上橡皮圈,再把两个半球壳灌满水后合在一起;然后把水全部抽出,使球内形成真空.最后,把气嘴上的龙头拧紧封闭.这时,周围的大气把两个半球紧紧地压在一起.格里克一挥手,四个马夫牵来八匹高头大马,在球的两边各拴四匹.格
里克一声令下,四个马夫扬鞭催马、背道而拉!好像在“拔河”似的.
“加油!加油!”实验场上黑压压的人群一边整齐地喊着,一边打着拍子.4个马夫,8匹大马,都搞得浑身是汗.但是,铜球仍是原封不动.格里克只好摇摇手暂停一下.然后,左右两队,人马倍增.马夫们喝了些开水,擦擦头额上的汗水,又在准备着第二次表现.格里克再一挥手,实验场上更是热闹非常.16匹大马,死劲抗拉,八个马夫在大声吆喊,挥鞭催马……
实验场上的人群,更是伸长脖子,一个劲儿地看着,不时地发出“哗!哗!”的响声.突然,“啪!”的一声巨响,铜球分开成原来的两半,格里克举起这两个重重的半球自豪地向大家高声宣告:“女士们!先生们!市民们!你们该相信了吧!大气压是有的,大气压力是大得这样厉害!这么惊人!……”.
原理
实验结束后,仍有些人不理解这两个半球为什么拉不开,七嘴八舌地问他,他又耐心地作着详尽的解释:“平时,我们将两个半球紧密合拢,无须用力,就会分开.这是因为球内球外都有大气压力的作用;相互抵消平衡了,好象没有大气压作用似的.今天,我把它抽成真空后,球内没有向外的大气压力了,只有球外的大气紧紧地压住这两个半球……”.
马德堡半球实验 - 社会评价
通过这次“大型实验”,人们终于相信有真空,有大气,大气有压力,大气压很惊人,但是,为了这次实验,格里克市长竟自己花费了4千英镑.西方科技的发展与兴盛就是因为涌现出一大批这样的人物的原因.
今天,人们可以在慕尼黑的德意志博物馆看到这个实验的原始“设备”,也就是那两个半球.世纪之交时,马德堡市在当时的德国园林博览会场地内建起了一座“千年塔”,里面也放了两个半球,以纪念格里克,不过是复制品了.为了纪念这位老市长,马德堡人在老市政厅旁的小广场上竖起了他的雕像,还用他来为年轻的马德堡大学命名.
马德堡半球实验 - 结论
马德堡半球实验证明:大气压力是非常强大的.大气压强是存在的.实验中,将两个半球内的空气抽掉,使球内的空气粒子的数量减少、下降.球外的大气便把两个半球紧压在一起,因此就不容易分开了.抽掉越多,压力越大.。