大气压强小实验

大气压强小实验
山东省淄博市淄川区中小学社会实践活动基地张勤昌
地球周围被厚厚的大气层包围着。

著名的马德堡半球实验证明了大气是有压强的，这个压强我们把它叫做大气压强。

认真的做一做下面的实验，就会体验到大气压强是确实存在的。

一、倒不满水的杯子
实验器材：玻璃杯1个细长颈玻璃瓶1个水
实验步骤：
1．将瓶子里加满水。

2．把玻璃杯倒扣在瓶口上。

3．把瓶子与玻璃杯同时倒置过来后，把玻璃杯放在水平桌面上。

水从瓶中流入玻璃杯里了吗？水会从玻璃杯里溢出来吗？
4．向上提一下瓶子，当瓶口离开玻璃杯中的水面时，瓶子中的水又会流入到杯子里一些，直到玻璃杯里的水没过瓶口时，瓶子里的水就会停止流出。

（如图1所示）
实验现象：当瓶口在玻璃杯中水面的上方时，瓶子里的水就会流入到玻璃杯里，只要瓶口低于玻璃杯口边缘的高度，玻璃杯里的水就不会倒满。

现象解释：装满水的瓶子倒置时，水会从瓶子里流入到玻璃杯里，在玻璃杯里的水没过瓶口时，瓶中的水再流出，瓶内气体的压强会小于大气压强。

当瓶内气体的压强与瓶内水柱的压强和等于大气压强时，瓶内的水便不再流动；当瓶口离开玻璃杯中水面时，空气由瓶口进入瓶内，瓶子里的水又会流出来，直到瓶口再次被玻璃杯内的水没过，瓶内的水又会停止流动。

二、瓶吞鸡蛋
实验器材：玻璃瓶（装酸奶用的）1个熟鸡蛋1个热水
实验步骤：
1．将熟鸡蛋的硬壳皮剥掉。

2．往玻璃瓶中加满热水，过几分钟后倒出玻璃瓶中的水。

3．瓶中的热水倒出后，迅速把剥了皮的鸡蛋放在玻璃瓶口上，使鸡蛋竖直，并用手稍微压一下鸡蛋，让瓶口吸住鸡蛋后松开压鸡蛋的手，这时鸡蛋就会压实在瓶口上。

（如图2（1）所示）
4．一会儿鸡蛋就会挤入瓶口中，再过几分钟的时间，鸡蛋就会挤入瓶子中，落到瓶底。

（如图2（2）～（6）所示）
5．换用一个大一点的鸡蛋做一做，观察一下鸡蛋哪一端在下面时实验容易成功。

实验现象：鸡蛋被瓶口吸住后，然后慢慢的挤入瓶中，落到瓶底。

现象解释：玻璃瓶中加入热水后，过一段时间，瓶子的温度会升高。

把热水从瓶中倒出后，瓶子里的水蒸气会把瓶子里的空气排除去；鸡蛋放在瓶口上后，鸡蛋表面会与瓶口边缘
紧密的接触在一起，阻挡了瓶子内外气体的交换；当瓶子冷却后，瓶子里的水蒸气凝结成了水，瓶内的气压会降低，鸡蛋就会被瓶外的大气压力压进瓶子里。

友情提示：
1．可以用毛巾垫着倒玻璃杯中的热水，以免让热水烫伤。

2．选用个头较小的鸡蛋实验时，鸡蛋进入瓶中用时较少，鸡蛋损伤也小。

3．剥鸡蛋硬壳皮时，要小心一些，不要使鸡蛋清破裂或脱落下来。

三、压住筷子的报纸
实验器材：卫生筷1双报纸1张
实验步骤：
1．把卫生筷放置在水平桌面的边缘，使筷子粗端在桌面上，细端约三分之一的长度露在桌外。

（如图3（a）所示）
2．把报纸折叠成两层后平铺在桌面上，用手压报纸，把报纸与桌面间的空气尽量压出，使报纸与筷子接触处的缝隙越小越好，最后报纸展平并压实在桌面上。

3．用手掌或其它较硬的杆状物迅速击打卫生筷露在桌面的部分，卫生筷就会被折断。

（如图3（b）所示）
现象解释：报纸被压实在桌面上时，报纸上面整个面都与空气接触，而报纸下面只有一部分与空气接触。

当击打筷子时，筷子对报纸有一个向上的力，这个力会使筷子处的报纸突然向上移动，报纸向上移动的越快，进入报纸下面的空气速度就会越大，而这时报纸上面的
空气几乎是不动的，这样报纸下面的气体压强就会比报纸上面的气体压强小，再加上报纸的面积又比较大，所以报纸会受到一个向下的很大的气体压力，这个压力会把筷子在桌面上的部分牢牢的压在桌面上，当有外力击打筷子露在桌面外的部分时，筷子就会断裂。

友情提示：
1．击打筷子时一定要快。

注意不要让筷子上的毛刺扎伤手。

《大气压强》教学设计
江苏省丰县初级中学刘庆贺
一、教学目标
（一）知识与技能
1．通过观察、实验，检验大气压的存在。

能通过实例说出大气压在生产生活中的应用。

2．能简单描述托里拆利实验，能说出标准大气压的数量级，能说出大气压随高度变化的规律。

3．能说出液体沸点跟气压的关系。

4．了解活塞式抽水机的工作过程和原理。

（二）过程与方法
1．通过实验和生活中的例子，证明大气压强的存在。

2．了解托里拆利实验的测量原理，掌握大气压的测量方法。

（三）情感态度与价值观
1．通过实验观察和思考，培养认真细致、实事求是的科学态度。

2．通过了解大气压的应用，初步认识科学技术对人类生活的影响。

二、教学重难点
学生在前一章已学过固体压强和液体压强，对压强知识有所了解。

但由于气体看不见、摸不着，气体的压强也容易被人们忽视。

大气压强更为抽象，虽然我
们生活在大气中，但却很难感受大气的存在，因此通过实验和生活实例让学生体验到大气压的存在是本节课的一个重点。

大气压强的存在很难感受到，学生对大气压的认识不深甚至不正确，在教学中应通过实验加深或纠正学生的认识。

用大气压解释生产、生活中的现象，对学生来说难度也比较大。

教师在教学中可以联系学生身边的实际情况，有针对性地指导和训练，以强化学生运用知识的能力和规范表达的能力。

大气压的测量是本节教学的难点，但不是重点。

教学中，可以采用播放托里拆利实验视频的方式，使学生形成直观的认识。

学好本节知识，有利于加深对已学的固体、液体压强知识的理解，还能加强运用所学知识解决实际问题的能力。

重点：大气压的存在、用大气压解释生产、生活中的现象。

难点：大气压的测量。

三、教学策略
本课的基本教学思想是──通过大量的实验和生活实例使学生感受大气压
确实存在；知道大气压以及大气压对生活的影响。

通过本节课培养学生观察现象和分析问题的能力，认识实验在科学探究中的重要性。

其基本教学思路是──由学生设计实验证明大气压的存在，调动学生的积极性，培养学生的动手能力，激发学生的求知欲，而后展开教学。

在教学中，通过对实验的观察及幻灯片的展示，由浅入深，层层递进，增强学生对大气压知识的了解。

四、教学资源准备
多媒体课件、一只空杯、吸盘两个、饮料瓶、水、大小试管等。

五、教学过程
课外估测大气压实验两例
江苏阜宁陈良初中周为荣
我们生活的地球，其周围被厚厚的大气层包裹着，大气压是由于大气受重力作用产生的。

大气压到底有多大呢？我们可以通过身边器材的组合来估测大气压的大小。

方法一：注射器等器材组合
小明所设计的“估测大气压的值”的实验方案如下：①把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用—个橡皮帽封住注射器的小孔；②如图所示，用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢地拉动注射器筒。

当注射器中的活塞刚开始移动时，记下弹簧测力计的示数F；③观察并记录注射器筒上所标明的容积V，用刻度尺测出注射器的全部刻度长度L。

（1）根据以上实验方案，用测得和记录的物理量计算大气压强的表达式应为p=_______。

（2）按照上述实验方案测得的大气压强的值，往往会比大气压强的实际值偏小。

你认为产生这种现象的主要原因是：
___________________________________________。

分析：我们首先根据二力平衡的知识，当注射器中的活塞刚开始滑动时，活塞所受的大气压力等于弹簧测力计的拉力大小F；然后根据公式p=F/S和V=LS，即可以推导出p=FL/V。

造成测得的大气压强值偏小的原因，只有“注射器内的空气没有排尽，留有的残余气体存在压强”或“注射器的气密性较差，漏进的部分空气存在压强”，即注射器内不是真空，有一定的压强。

答案：（1）FL/V；（2）注射器内不是真空，有一定的压强。

其实由于注射器活塞与筒壁之间存在一定的摩擦，也会造成测量结果产生偏差，如果考虑活塞与筒壁间的摩擦这一因素，会造成弹簧测力计F读数偏大，由表达式p=FL/V可知，造成测得的大气压强的值偏大。

如：
实验学校的同学们在进行估测大气压实验时，首先读出注射器的最大刻度为V，用刻度尺量出其全部刻度的长度为L；然后按照如图所示的过程，慢慢的拉注射器（甲图没有盖上橡皮帽、乙图在排尽空气后盖上了橡皮帽），刚好拉动活
塞时，弹簧测力计的示数分别是F
1和F
2。

则他们测量出的大气压强最接近于
（）
A．F
1L/V B．F
2
L/V
C．（F
2-F
1
）L/V D．（F
2
+F
1
）L/V
大气对活塞的实际压力是多少呢？分析题意不难得出F＝F
2-F
1。

答案：B。

从本题我们也可以看出要改进测量的方法，我们使之更合理、更科学，实验过程中要减小人为因素对测量结果的影响，使测量的结果更接近真实值。

练习：（扬州市中考题）小明做“估测大气压值”的实验。

（1）在如图所示的实验装置中，小明不能采用图的装置来估测大气压强，其原因
是。

（2）实验步骤如下：
A．把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔；
B．用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，沿正确的方向慢慢地拉动注射器筒。

当注射器中的活塞刚开始滑动时记下弹簧测力计的示数（即大气对活塞的压力）F；
C．读出注射器的容积V；
D．用刻度尺测出注射器的全部长度L。

（3）思考并回答：
①实验步骤A的目的是。

②指出以上实验步骤中的错
误：。

③由于注射器漏气会导致所测得的大气压值偏。

请提出一种减少漏气的方法：。

④用测得的物理量表示大气压强的表达式
p= 。

答案：（1）乙活塞的重力影响大气压的测定。

（3）①排掉注射器中的空气；②D步骤应量出注射器有刻度部分的长度L'；
③小活塞涂上凡士林或其他润滑油；④p=F'L/V。

方法二：橡皮碗等器材组合
学习了大气压的知识以后，小明对大气压强通常有1．0×105Pa这么大存有疑问，想亲自证实一下；如是小明买来一个塑料挂钩，把它的吸盘贴在玻璃餐桌的下表面，如图所示，测出塑料吸盘与玻璃的接触面积为10cm2；又找来一个轻塑料桶（质量可忽略不计），在桶中装8L水；若大气压强有1．0×105Pa，则塑料桶挂在挂钩上____________（选填“会”或“不会”）把吸盘拉掉．小明把水桶挂到挂钩上时，吸盘被拉掉了，你认为的原因可能是
________________________________________________。

（g取10N/kg）
分析：大气对吸盘下表面产生的向上压力为F=pS=1．0×105Pa×10×
10-4m2=100N,桶中的水重G=mg=ρVg=1．0×103kg/m3×8×10-3m2×10N/kg=80N,因为F>G，所以料桶挂在挂钩上不会把吸盘拉掉；当F<G时，吸盘会被拉掉，由于水的重力不变，是F变小了。

导致的F变小了原因可能是塑料挂钩气密性不好（或吸盘内没有挤压成真空）等造成的。

答案：不会塑料挂钩气密性不好（或吸盘内没有挤压成真空）。

练习：（临沂市中考题）为测量大气压强的数值，王欣同学进行了如下实验，将塑料挂钩吸盘按压在光滑水平玻璃下面，挤出塑料吸盘内的空气，测出吸盘压在玻璃上的面积为S；将装适量细沙的小桶轻轻挂在吸盘下面的塑料挂钩上，如图所示，用小勺轻轻向桶内加细沙，直到塑料吸盘刚好脱落玻璃板，测出此时塑料挂钩、小桶和沙的总重力为G。

（1）吸盘即将脱离玻璃板时，空气对塑料吸盘的压力大小是__________，所测大气压强的数值是_____________。

（2）该方法所测大气压强数值往往比实际值小一些，你认为产生这一误差的原因可能是（一条即可）：___________________________________。

答案：（1）G G/S；（2）吸盘的空气没有完全挤出（或吸盘的气密性不好；实验过程中有外部空气进入吸盘；吸盘脱离玻璃板前面积有所减小；其它合理答案也可）
生活处处皆物理，用注射器、橡皮碗也可估测大气压的大小。

该类考题是对“估测大气压的值”实验方案进行评估，由于产生测量误差的原因并非唯一，测量值或偏大或偏小，所以该类考题具有一定的开放性的特点。

2011-11-01 人教网
物理小实验──制作孔明灯
山东威海新都中学杨龙飞
三国时期的诸葛亮娴熟韬略，多谋善断，长于巧思。

他发明创造的孔明灯是我国古代除风筝以外另一个能飞上天空的人造物体。

工具和材料：薄萱纸、裁纸刀、剪刀、棉线、工业酒精、502胶、钢丝钳、细铁丝、棉花、竹条、细绳等。

注意事项：孔明灯必须要在无风的天气和空旷的场地上放飞。

放飞时，需要2－3人的合作，并在成年人陪同下。

另外，可以在孔明灯底部拴上细绳，这样既可以重复放飞，又能控制起飞高度和范围，避免引起火灾。

制作步骤：
1．用裁纸刀将竹条削到厚薄3mm以内，然后，把竹条弯成一个圈，用棉线或502胶固定。

竹子有弹性，竹圈可能会不圆，可以用小火烤一烤，使竹圈固定成圆形。

2．用薄纸剪成一定规格（如47 cm×47 cm）的纸片，将第一张纸片的一边与第二张的一边粘在一起，再将第三张，第四张……依次同样粘上去，直到拼成一个两端漏空，直径约60cm的球状物。

再剪一张圆形薄纸片，把上面圆空口糊住，待干后，把气球吹胀，找一条薄而窄的竹条，弯成与下面洞口一样大小的竹圈，在竹圈内交叉两根互相垂直的细铁丝，并系牢在在竹圈上，再把竹圈粘牢在下面洞的纸边上，糊成的气球不能漏气。

3．把细铁丝绑在竹圈两端，再把做好的灯罩粘在竹圈上。

在细铁丝上绑上棉花，浸上酒精。

4．一人拿住灯底的左右侧，另一人用酒精将脱脂棉浸透后点燃，直到双手感到孔明灯有上升之势，即慢慢放开双手，孔明灯便徐徐飞起，用细绳控制孔明灯上升的高度。

改进制作孔明灯的方法：
首先，可以在减轻孔明灯自重上做文章。

用高科技材料（要求轻质、阻燃、有弹性）代替纸和竹条，既能减轻孔明灯的自重，又使制作更方便。

其次，选用优质燃油做燃料，提高热效率，延长滞空时间。

2012-03-01 人教网
2012-03-01 人教网。