验证大气压强存在的几个实验

验证大气压强存在的几个实验

气压强的存在（一）

器材 熟鸡蛋，牛奶瓶（或锥形瓶）等。

操作

(1)牛奶瓶浸放在60—70℃的热水中（水不进入瓶内），时间约3—5分钟。

(2)取出空瓶（瓶内有热空气），将去壳的熟鸡蛋放置瓶口，如图(a)。鸡蛋会慢慢进入瓶内。

根据气态方程，瓶内气体，遵循常数 T

pV 的规律，所以当T 下降，V 没有明显改变时，p 会变小，由于大气压强没有变，所以有上述现象。 注意 瓶口应略小于蛋，但瓶的容积以大一些好。

说明 如有适当的器材，可采用如图(b)所示的方法完成本实验。

器材广口瓶，2根玻璃管，100ml针筒，两用气筒，小气球，橡皮管等。

操作

在广口瓶塞上插两根玻璃管。

(1)将小气球套在一根玻璃管下，与针筒相连的橡皮管套在另一根玻璃管上（图a），塞紧瓶塞。

(2)用针筒向外抽气，可看到小气球被渐渐吹大，说明存在着大气压强。

(3)在广口瓶中放进一只充气不足的小气球。夹紧左管上的夹子后用两用气筒从右管内抽气（图b），可看到小气球慢慢胀大。这说明不和外界连通的球内留有的空气同样有大气压强。

(4)停止抽气，打开左管上的夹子，可见胀大的气球迅速缩小，这又是外界的大气压强作用的结果。

注意

(1)每次实验时橡皮塞一定要塞紧，必要时还可涂一些凡士林油。

(2)小气球的口要扎紧，不能漏气。

器材玻璃杯，平底小盘，一小段蜡烛。

操作

(1)将小段蜡烛点燃，在小盘中央滴几滴刚熔化的蜡，迅速将点燃的蜡烛固定在上面。

(2)在盘中加入少量红色水，深约1cm。

(3)将玻璃杯倒置在水中，罩住蜡烛（图a）。等水被压入怀内（图b）。这说明四周空间存在着大气压火焰熄灭时，可看到盘中的强。

显示大气压强的存在（四）

目的演示大气压强的存在

器材大小试管各一只。

操作

(1)大试管装满水后将空的小试管轻轻放入大试管（约小试管长度的三分之一），如图(a)所示。

(2)两手拿住大小试管，迅速倒置后立即放掉小试管。可观察到大试管里的水慢慢流出，同时小试管在大试管中自行上升，如图(b)所示。

说明：小试管受三个力大气压作用于小试管底部的力F

1

，液体对小试管

底部力F

2

以及小试管自身的重力G。其合力为：

ΣF=F

1-F

2

-G

=P

0S-(P

-ρgh)S-G

=ρghs-G

虽然此表达式中并不包含大气压强，但大气压强是产生该现象的原因，

只有大气压强满足P

≥ρgH（H为大试管中水柱高度）时才能导出上述结果。另有人根据最后的结果认为小试管上升是因它受到浮力大于其自身重力的

结果，这种解释是不正确的，因虽然ρghs在形式上等于小试管排开液体的重力，但该情景中不符合浮力的定义（参看《浮力》之“教学探讨”）故不存在浮力。该实验可以作为空气中存在大气压强的演示实验。

显示大气压的存在，测定大气压的大小

仪器注射器、小号圆珠笔芯

操作

(1)如图1所示，左手握住注射器针筒，右手推动注射器活塞至顶端，排除筒内空气，然后用火点燃圆珠笔芯的尾端，使其燃烧封闭，并将笔芯尖端金属部分堵塞针筒的小管。

(2)准备工作就绪后，右手要用很大的力才能把活塞拉动，如果拉力突然消失，圆珠笔芯将射向远方。该实验证明了大气压是存在的。

(3)在演示大气压存在实验的基础上，用铁架台固定好注射器，把钩码挂在活塞下，可以测量大气压的值，如图2所示。

用去底罐头瓶演示大气压的存在

目的演示大气压的存在

器材取一个空罐头瓶，用棉线浸些酒精绕在瓶底上方，点燃以后过一会浸在冷水中，瓶底即可掉下。拧住瓶盖，最好蜡密封。

操作

(1)将一个浸过酒精的棉球点燃放入瓶中，片刻后取出，立刻将瓶开口向下放入水槽中。这时水槽中的水向喷泉一样，猛烈地进入瓶中，喷到顶部。同时发出“滋滋”的响声。说明水槽中的水在大气压作用下进入罐头瓶。

(2)将瓶顶端的盖拧开，水柱下降，与水槽中的水面相平。说明打开瓶盖后瓶中水面上受到外界大气压与水槽中水面受到的大气压一样。

部，盒很容易拉开，从而证明大气压强存在而且很大。

一个显示大气压存在及方向的趣味实验

显示大气压存在的实验虽很多，但能同时显示大气压向各个方向的实验却很少。本文介绍一个既能显示大气压的存在，又能简便、迅速、直观地显示大气压向各个方向的趣味实验。该实验取材容易，制作简单，操作方便，便于学生人人动手制作和演示，效果很好。

一、制作方法

取一500mL的“可乐”瓶，向瓶内倒些热水，融掉底座。用炽热的圆铁（直径1cm左右）在瓶底中央烫一圆孔，并将孔四周磨光滑，选一与孔适合的橡胶塞，塞中打一孔，将一气球口套在橡胶塞上（从直径小的一端向大的一端套），然后将气球从瓶孔中塞进瓶内，用塞子塞紧瓶底的孔，使之不漏气。再取一与瓶口适合的橡胶塞，在塞中打一孔，插入一成90°角的短玻璃导管，在玻璃管的外端接一段长1m的橡胶管，如图1所示。

二、实验方法

先拔掉瓶口处的橡胶塞，向瓶内灌满水。将玻璃管和橡胶管吸满水后，一手捏紧橡胶管的口端，另一手将另一端的橡胶塞塞紧装满水的瓶口。将瓶举起，松开管口，水不断从管口流出，瓶内的气球不断胀大并不断改变瓶底孔的方向。如图2所示，水总是不停流出，气球逐渐胀大，直到气球胀满整瓶，瓶内水全部流出，在360°的任意方向的变换，效果是相同的。整个实验过程生动有趣，现象明显，深受广大学生欢迎。

三、注意事项

1．“可乐”瓶要有一定的硬度。最好不要用反复压瘪后复原的旧瓶，要用没有变形的新瓶。若所用的瓶在实验开始时随水的流出而变瘪时，要更换新瓶后再做实验。

2．在改变瓶的方向的过程中，要注意橡胶管与玻璃导管交接处不能弯折，要保证畅通，以免瓶内的导水管堵塞而流不出来。

3．若有意使用兰色气球，瓶内灌入红色水或配上其它颜色的气球和水，则实验效果更直观、生动。