格里克与马德堡半球实验
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。
格里克及其对真空研究的贡献
格里克及其对真空研究的贡献奥托·格里克(Guericke,Otto von),德国工程师、物理学家.他曾做了脍炙人口的马德堡半球实验,那个实验不但有力地证明了大气压强是专门大的,而且使奥托·格里克闻名于世,以致现代的物理教科书都描写了那个杰出的实验.除马德堡半球实验外,格里克还做过许多其他实验,他的研究要紧集中在真空和天体物理两个方面,本文就格里克对真空的研究做以讨论.一、格里克的生平1602年11月20日,奥托·格里克出生于德国马德堡市(Magdeburg,Germany)的一个名门望族家庭,由于他的家庭在马德堡市具有显要的地位,使他从小受到良好的教育同时长大以后从事政治活动.1617年,年仅15岁的格里克便进入德国的莱比锡大学(University ofLeiPzing)艺术系学习;1620年,格里克又进入赫尔莫斯特大学(University of Helmstedt),1621年和1622年,他在耶那(Jean)学习法律.然后,格里克又去了荷兰的莱顿(Leiden),在那儿学习法律,同时,他也听数学和工程学专门是筑城学讲座,以后,他又到英国和法国旅行1626年,格里克回到德国,他赶忙被选为马德堡市参议员.1631年,马德堡市被蹂躏,格里克带着家人好不容易活着逃脱,后来他做为一名工程师为瑞典政府服务;1635年,格里克又在萨克森(Saxong)选民区担任工程师职务.1646年.格里克当上了马德堡市市长.在1646—1676年任马德堡市市长期间,他把闲暇时刻要紧用于科学研究和实验,他出席国际会议,井和同时代的科学家交流科学思想.格里克先后发明了真空泵,研究大气压随天气的变化.并建议通过观测站网络大气压的变化报告天气系统.他摸索天体之间相互作用的咨询题,并同吉尔伯特和开普勒持同样观点,认为天体之间的相互作用是通过空间的磁力而实现的.格里克研究宇宙的结构咨询题.他认为宇宙是无限的,宇宙间星球的数目也是无限的.格里克发明了世界上第一摩擦发电机.他的发电机是一个能够绕中心旋转的极大硫磺球.当硫磺球旋转时,用手按球或把一块湿布按在球面上,球面就能够产生大量的电荷.格里克还发觉了从同一个电源所得到的电互相排斥,并观看到放电时有电火花产生并相伴爆裂声.1681年,格里克退休,退休后去了汉堡(Hambury),和他在汉堡的亲小孩住在一起安度晚年,直至1686年5月11日于汉堡去世.二、格里克之前人类对真空的认识在科学进展史上,十七世纪有关气压计和真空泵的实验是专门令人惊奇的,它直截了当导致了对空气性质及真空的研究,关于真空咨询题,古代自然哲学家就进行过争辩,早在公元前300多年,亚里士多德就考虑过真空咨询题,他认为,真空并不存在,自然界惧怕真空.这种观点一直统治人们对真空的看法达数千年,到了笛卡儿时代,笛卡儿仍持这种观点.笛卡儿认为用广延和运动概念就能够用他的方法演绎出宇宙活动的要紧轮廓.他把〝物质和容积等同起来,……否认有所谓真空和空泛,同时否认物质是由中间有间隙的原子组成.〞从亚里士多德到笛卡儿,两千年来的许多自然哲学家都论述过自然界厌恶真空,由于这种厌恶,〝自然界以容纳邻近的任何东西并以这种东西赶忙填满任何被弄空了的空间来阻止真空形成.〞这种观点束缚了人们的思想,阻碍了人类对真空的研究,一直到伽利略和托里拆利(E·Torricelli,1608—1648)往常,人们都不明白存在真空.大约在1640年,伽利略得知抽水机从深井里抽水,最多不超过10米.由于伽利略当时已无法亲自进行实验研究.因此便叮嘱他的学生托里拆利研究那个咨询题.1643年,托里拆利的助手维维安尼做了闻名的〝托里拆利实验〞,他拿一端开口,大约长为1米的玻璃管,灌满水银后用手指封住管口,将玻璃管倒立于水银槽中,当放开手指后,水银面只能下降到距离槽中水银面76cm高处.而且,不论玻璃管的形状如何,玻璃管是否倾斜,水银面的高度总是一致的.托里拆利认为,在水银面上方的空间里显现了真空.〝托里拆利实验〞传到法国后,帕斯卡重复了托里拆利实验并用实验检验托里拆利的讲法,帕斯卡在实验基础上通过认真地摸索和研究,最后得出结论:〝真空在自然界不是不可能的,自然界不是像许多人的想象那样以如此庞大的厌恶来躲开真空.〞这确实是当时人们对真空的一些认识.三、格里克对真空的研究格里克的真空思想由来已久,早在莱顿学习期间,他就考虑过空间和真空咨询题.他当时摸索三个差不多的咨询题:1.什么是空间的性质,能存在空虚空间或者空间总是被充满,空虚空间仅仅是空间想象、一个逻辑抽象吗?2.各个天体如何样通过空间互相阻碍,它们如何运动?3.空间、以及空间中的天体是有限的,依旧无限的?1646年,格里克第一次听到了笛卡儿的新物理,同时他也获悉托里拆利关于真空的实验.对笛卡儿物质与容积等同,否认存在真空的观点,格里克持有异议.是否存在真空,他打算用实验做出回答.1647年,格里克制造了一个空吸泵,空吸泵由一个圆筒和活塞组成,圆筒上带有两个阀门盖.格里克想用那个装置抽出密封啤酒桶中的水从而得到真空.但是,当他用那个装置抽出木质啤酒桶中的水时,听见笛声噪音,空气进入了啤酒桶.格里克又把啤酒桶放在一个大的盛水容器中密封起来重新进行实验.当他把啤酒桶中的水抽出时,大容器中的水又渗进了啤酒桶.为了解决渗漏咨询题,格里克让人做了一个底部带孔的空心铜球进行实验,当他让工人从球中抽出空气时,铜球赶忙塌瘪了.为了获得真空,格里克坚持研究,他终于发明了真空泵.用真空泵做实验他获得了成功.格里克做了许多关于真空的实验.他把钟放到真空中,发觉听不到钟的声音;把火焰放在真空中,发觉火熄灭了;把鸟和鱼放在真空中,发觉它们都会专门快死去;把葡萄放在真空中发觉能够存放较长的时刻等.格里克在实验过程中发觉,不管抽气口放在铜球的哪个位置,在抽气过程中,容器中的残留空气都分布于铜球的整个内部空间.由这一现象他发觉了空气具有弹性.由那个重要结果动身,他研究空气密度随高度的变化并得出结论,空气密度随高度而减小,由此他推理大气层以外的空间是真空的.他还通过实验研究空气做功等.格里克最闻名的实验是马德堡半球实验.他把两个直径约1.2英尺的铜质半球放在一块,半球的接触面被磨光,使两边紧紧地接合在一起.然后,从球中抽出空气,同时向人们展现用专门大的力气都不能将它们拉开.1657年,格里克在马德堡首次用马队进行公布表演,1663年在柏林他又重复了马德堡半球实验.格里克通过一系列实验,不但获得了真空,用事实批驳了自然界厌恶真空的观点,而且研究了真空的一些性质,发明了真空泵,发觉了空气的弹性,证明大气压强是专门大的.他的这些研究成果,为人类研究和认识真空作出了庞大的奉献.。
马德堡半球实验漫谈
马德堡半球实验漫谈作者:李明来源:《物理教学探讨》2008年第14期1654年5月8日,德国马德堡市的市民们看到了一件令人惊奇又困惑的事情:他们的市长,就是发明抽气机的奥托•格里克,把两个直径40多厘米的空心铜半球紧贴在一起,用抽气机抽出球内的空气,然后用两队马向相反的方向拉两个半球,“连16匹马(拼命挣扎着)都不能把它们拉开,或者只有费了很大的劲才能拉开它们,当马用尽了全力把两个半球最后拉开的时候,还发出了很大的响声,象放炮一样。
”(引自奥托格里克写的1672年出版的一本书《在无空气空间里进行的所谓新的马德堡半球实验》)市民们惊奇得问:“是什么力量把它们压合得这么紧呢?”“没有什么,是空气。
”市长这样回答。
而如果把铜半球上的阀门拧开,空气经阀门流进球里,用手一拉球就开了。
这就是著名的马德堡半球实验。
马德堡半球实验有力地证实了大气压的存在,在物理学史上占据十分重要的地位。
不仅如此,马德堡半球实验还有奇妙的应用价值。
大家只要注意观察,就会发现在我们的周围经常发生着许许多多形形色色的马德堡半球实验。
当然,这时的马德堡半球可能不再是两个空心半球,在从中排出空气时也许另有高招。
但其实质是一样的,都是大气压在起作用。
在玻璃工厂里,搬运平板玻璃时,就用一个喇叭状的吸盘压在玻璃上,然后通过与吸盘相连的抽气机将吸盘中的空气抽出,使其中的气压减小,大气压就将玻璃紧紧的压在吸盘上,然后移动吸盘,玻璃就随着一起移动。
到适当的位置,让空气进入吸盘,玻璃就与吸盘分开。
这与上面的马德堡实验的装置明显不同,但将其中的空气排出的方法是一样的。
而下面的例子中,就不用抽气机了。
中医治病用的“拔火罐”,应是有案可稽的最早的马德堡半球实验。
史料记载,“拔火罐”在公元四世纪就开始使用了,距今已有一千五百多年,并且一直沿用至今。
过去用竹筒或牛角,现在用陶瓷杯或玻璃瓶等,治病时,将点燃的草纸等放入罐中,罐中空气受热膨胀,排出罐外,不等火熄灭,就要将罐口捂紧在患处。
王老师讲物理学史:格里凯和马德堡半球实验
王老师讲物理学史:格里凯和马德堡半球实验格里凯奥托·冯·格里凯(Otto von Guericke,1602—1685),德国物理学家、工程师。
1602年11月20日生于德国马德堡的一个议院议员的家庭。
1617年入莱比锡大学和耶拿大学学习法律。
1623年赴莱顿大学学习数学和力学。
1625年回到故乡,不久发生了欧洲战争。
1631年,格里凯到军队服务,任工程师。
马德堡城被敌人攻破后,他被捕,后经瑞典朋友资助赎身出狱。
1640年,马德堡收复后,格里凯担任了该市市长。
在此后的几十年中,格里凯致力于科学研究活动。
1685年5月11日,格里凯逝世于汉堡,终年83岁。
格里凯对物理学的发展做了多方面的工作,是当时卓有成效的实验科学家。
他的最突出的贡献是对力学的研究,特别是对于空气特性的实验研究,取得了一系列重大成果。
格里凯是最早成功地获得了真空的科学家。
1635年至1645年,他以全部的精力投入了真空问题的实验工作,终于利用吸水泵获得了真空,打破了真空不可能存在的传统观念,解决了当时科学界的一个重要课题。
当然,他所制造的真空,仍然具有相当程度的气压,但在人类研究真空问题上,迈出了决定性的一步。
利用吸水法制造真空,使格里凯花费了十几年的时间,进行了几百次实验。
1650年,他成功地发明了抽气泵,这是人类历史上最早的真空机械。
利用抽气泵所获得的真空度,有了很大的提高,提供了获得真空的实用手段。
在17世纪的科学发展中,格里凯发明的真空泵具有相当大的实质贡献,与当时其他人发明的望远镜、显微镜及摆钟等并称为该世纪四件最伟大的技术发明。
此后,格里凯的主要精力又投入到了关于真空特性的实验研究,获得了许多具有重大价值的发现。
如真空中火焰会熄灭,动物会死亡,食品不会变质等。
他还发现了在抽成真空的钟罩内的钟,所发出的声音不能传到外面,而光却不受影响地照常发出,从而证实了光可以通过真空,而声音在真空中不能传播。
格里凯还发明了测定气压的水柱式气压计,当然这种气压计并不实用,需要10米以上的管子,才能实现指示气压的工作。
马德保半球实验(精选五篇)
马德保半球实验(精选五篇)第一篇:马德保半球实验格里克是一个很喜欢做实验的市长。
有一天,他和助手做成两个半球,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……实验的上的人群,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!……”第二篇:半球理论半球理论——马未都任何一个男人或女人在婚姻中只是个半球,必须合在一起才能滚动。
但问题是男女半球的直径不一,很难保持一致。
如果直径差距不大,完全可以磕磕绊绊地往前滚,滚着滚着棱角就磨平了,滚起来就舒服一些;如果直径相差过大,无论初始力有多大,滚着滚着就滚不动了,只好一拍两散,另觅新人。
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。
第八讲大气压强练习(原卷版+解析)
第八讲 大气压强【 知识点梳理 】【知识梳理】一、奥托·格里克的马德堡半球实验 该实验不仅证明了 的存在,还表明大气压强是 的。
二、大气压强的测量——托里拆利实验1. 托里拆利实验—意大利物理学家 首次测出大气压的大小。
①其原理是:大气压支持着玻璃管内的水银柱,大气压的大小等于玻璃管内水银柱的压强,根据公式P =ρ水银gh 进行计算可以得到大气压的大小。
②将玻璃管加粗(或变细),管内外水银面高度差 ;③将玻璃管向上提一些(管口还在水银面下),管内外水银面高度差 ;④将玻璃管向下按一些(管内液面上方还有真空),管内外水银面高度差 ;⑤将玻璃管倾斜(管内液面上方还有真空),管内外水银面高度差 ,管内水银柱的长度 。
(以上均选填“变大”、“变小”或“不变”)著名实验 产生原因 因为空气受 并且具有流动性。
马德堡半球实验说明:大气存在 且是很大的;测量 气压计: 、 等。
①大气压随海拔高度的增加而 。
海拔高度越高的地方,空气越稀薄(密度越小),大气压强就越小。
②大气压的变化与空气的 有关。
温度越高,大气压越低。
冬天的气压一般比夏季高一些。
③大气压的变化与空气的 有关。
湿度越大,大气压越低。
气压高的地区大都天气晴好。
变化规律 大小 ① 第一次测出大气压强的值。
② 通常规定能支持 厘米高水银柱的大气压叫做1个标准大气压。
1标准大气压为76厘米汞柱,合 帕。
P 0=ρgh =13.6×103kg /m 3×9.8N /Kg ×0.76m =1.01×105Pa 。
现象应用真空吸盘、用吸管喝饮料、抽水机、吸尘器、钢笔吸墨水等。
大气压强2.1标准大气压通常规定能支持厘米高水银柱的大气压叫做1个标准大气压。
大小为:p0=ρgh=13.6×103kg/m3×9.8N/Kg×0.76m=1.01×105Pa。
三、大气压的变化规律①大气压随海拔高度的增加而。
马德保半球实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景马德保半球实验,又称马格德堡半球实验,是由德国物理学家、时任马德堡市长奥托·冯·格里克在1654年进行的一项著名实验。
该实验旨在证明大气压的存在,并展示其强大的力量。
实验使用了一对铜质空心半球,通过抽取内部空气,展示了大气压对半球的作用力。
二、实验目的1. 证明大气压的存在。
2. 展示大气压的强大力量。
3. 探究大气压与真空的关系。
三、实验原理大气压是由于地球大气层对地面及其上的物体产生的压力。
在马德保半球实验中,通过抽取半球内部的空气,使半球内部形成近似真空状态,此时外界大气压将对两个半球施加压力,使得两个半球紧紧贴合。
四、实验器材1. 铜质空心半球一对,直径约30厘米。
2. 真空泵一台。
3. 橡皮圈若干。
4. 水银或其他液体。
五、实验步骤1. 将两个铜质空心半球内填充适量的水银或其他液体。
2. 将两个半球合拢,用橡皮圈密封接缝。
3. 使用真空泵将半球内部的空气抽出,形成近似真空状态。
4. 关闭真空泵,观察两个半球是否分离。
六、实验现象在实验过程中,当两个半球内部的空气被抽出后,外界大气压将两个半球紧紧贴合,使得两个半球难以分离。
即使使用多人同时用力拉扯,也无法将两个半球分开。
七、实验结果与分析1. 实验结果:两个半球在抽出内部空气后,由于外界大气压的作用,难以分离。
2. 分析:实验结果证明了大气压的存在,并展示了其强大的力量。
当两个半球内部形成近似真空状态时,外界大气压对两个半球施加的压力远大于人类施加的拉力,使得两个半球难以分离。
八、实验结论1. 大气压确实存在,并具有强大的力量。
2. 真空状态下,外界大气压对物体施加的压力更大。
3. 马德保半球实验为证明大气压的存在提供了有力证据。
九、实验拓展1. 探究不同海拔高度的大气压变化。
2. 研究大气压对其他物体的影响。
3. 开发利用大气压的科技产品。
十、实验总结马德保半球实验是一项具有重要历史意义的实验,它证明了大气压的存在,并展示了其强大的力量。
马德保半球试验
板书
1.大气压的存在
(1)大气压的概念
大气对浸在它里面的物体有压强,这个压强叫大气压强,简称大气压.(2)大气压的特点
大气向各个方向都有压强.
2.大气压的测量
(1)大气压的大小
托里拆利实验的原理
(2)测量大气压的仪器
水银气压计、无液气压计
马德堡半球
亦称“马德堡圆盘”,是用来演示大气压强的仪器。
1654年德国马格德堡市的市长、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”。
马德堡半球实验原理的应用
马德堡半球实验原理的应用1. 简介马德堡半球实验是由德国科学家奥托·冯·格里克发明的一种实验方法,通过利用气体压力的原理,展示了真空对物体造成的影响。
这一实验的原理和应用颇具科普和教学意义,在物理学、工程学和生物学领域都有广泛的应用。
2. 实验原理马德堡半球实验的原理基于气体压力平衡和真空现象。
当两个具有螺旋密封装置的金属半球相连接时,如果两个半球之间的空间被抽成真空状态,那么由于外部空气压力比内部空间压力更高,两个半球将无法分离。
这是因为气体压力对两个半球产生了一个很大的力,使它们紧紧地黏在一起。
3. 应用领域马德堡半球实验的原理和应用在以下领域得到了广泛的应用:3.1. 物理学在物理学实验教学中经常用到马德堡半球实验来演示气体压力和真空的现象。
通过展示两个半球无法分离的情况,让学生更直观地理解压力概念,了解气体在自然界中的重要性和行为规律。
3.2. 工程学在工程学领域,通过马德堡半球实验可以验证密封装置的可行性。
汽车发动机、压缩机和气体储罐等设备中都需要使用密封装置来保持气体或液体的正常工作状态。
利用马德堡半球实验可以模拟真实的工况,测试密封装置的质量和效果。
3.3. 生物学在生物学实验中,马德堡半球实验可以用来研究气体交换的过程。
例如,在呼吸系统研究中,可以使用马德堡半球实验来模拟肺部的气体交换过程,通过调节半球内部的气体成分,观察半球是否会分离,从而了解氧气和二氧化碳的交换规律。
3.4. 医学医学上也有利用马德堡半球实验来研究和治疗疾病的应用。
例如,在心脏瓣膜病治疗中,可使用马德堡半球实验来评估心脏瓣膜的功能,检查瓣膜是否完好无损,判断是否需要进行手术治疗。
4. 实验操作步骤以下是进行马德堡半球实验的基本操作步骤:1.准备两个金属半球,并确保半球表面光洁。
2.在半球的接触面涂抹一层润滑剂,以便于半球之间的连接。
3.紧密合并两个半球,确保半球之间没有气体泄漏。
4.使用密封螺钉将两个半球固定在一起,以确保半球之间保持紧密连接。
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。
大气压强实验马德堡半球的经典实验分析
大气压强实验马德堡半球的经典实验分析大气压强实验是指通过模拟大气压力的变化,展示气体物理学原理的一种实验方法。
其中,马德堡半球实验是一项经典实验,旨在展示气体的压力和真空现象。
本文将对马德堡半球实验进行深入分析,解释其原理和实验过程。
马德堡半球实验简介马德堡半球实验是由德国科学家奥托·冯·格里克于1654年设计的一项著名实验。
在这个实验中,两个铸铁半球通过一个空气泵连接在一起,然后从内部抽空,使半球之间的气体被抽出,产生真空状态。
之后,实验者将半球封闭在一起,再用马达产生的力试图将两半球分开。
实验原理马德堡半球实验的原理在于大气压力的作用。
当半球内部被抽空时,半球外部的大气压力将对半球施加一个合力,使得半球之间产生一个极大的压力差。
这个压力差可以通过实验者用力拉开半球来展示,同时也说明了大气对物体的压力是多么巨大。
实验过程将两个铸铁半球通过一根管道连接在一起。
启动空气泵,开始抽出半球内部的空气,直至产生真空状态。
关闭空气泵,将两半球迅速合拢,并确保密封良好。
利用马达产生的力,试图将两半球分开。
实验效果马德堡半球实验的效果令人惊叹。
由于大气压力的作用,尽管两个铸铁半球没有任何粘合剂,但在实验者施加极大力量之下,仍然难以将其分开,展示了大气压力的巨大作用力。
通过马德堡半球实验,我们深刻理解了大气压力对物体的作用,以及真空状态下气体压力的概念。
这个经典实验不仅生动展示了物理学原理,也启发了人们对大气压力及真空现象的更深入探索。
在实验中,我们看到了大气压力的巨大作用力,这一实验也引发了对气体物理学更深层次的思考和研究。
马德堡半球实验生动展示了大气压力的巨大作用力,为我们理解气体物理学原理提供了直观的实验依据。
通过这一实验,我们更加深刻地认识到大气对物体的压力是多么巨大,同时也激发了对真空状态和气体特性的进一步研究与探索。
马德堡半球实验报告
一、实验背景马德堡半球实验,亦称马格德堡半球实验,是由德国物理学家、时任马德堡市长奥托·冯·格里克于1654年在神圣罗马帝国的雷根斯堡(今德国雷根斯堡)进行的一项著名物理实验。
该实验旨在证明大气压的存在,以及大气压对物体产生的作用力。
二、实验目的1. 验证大气压的存在;2. 探究大气压对物体产生的作用力;3. 了解大气压与高度的关系。
三、实验原理马德堡半球实验的基本原理是:将两个铜质空心半球合在一起,在半球吻合处加上浸透蜡和松节油的皮圈以防止漏气。
其中一个半球上装有活栓,通过活栓用抽气机抽出球里的空气,使半球内部形成近似真空状态。
此时,大气压会作用在半球外部,使两个半球紧紧地压在一起。
四、实验材料1. 铜质空心半球两个(直径约36公分);2. 油浸皮革一层;3. 真空泵一台;4. 马匹两队;5. 活栓一个。
五、实验步骤1. 将两个铜质空心半球合在一起,在吻合处加上油浸皮革,确保密封;2. 将其中一个半球上的活栓打开,用真空泵抽出球里的空气,形成近似真空状态;3. 关闭活栓,观察两个半球是否能够分开;4. 用马匹两队分别从两个半球相反方向拉扯,观察半球是否被拉开;5. 打开活栓,让空气进入半球,观察两个半球是否能够轻易分开。
六、实验结果与分析1. 在抽出空气后,两个半球紧密结合,难以分开;2. 用马匹两队从两个半球相反方向拉扯,半球未被拉开;3. 打开活栓,让空气进入半球,两个半球轻易分开。
实验结果表明,大气压确实存在,并且对物体产生作用力。
在近似真空状态下,大气压使两个半球紧密结合,而马匹两队无法将半球拉开。
这说明大气压具有强大的作用力,足以克服马的拉力。
七、实验结论1. 大气压确实存在,且具有强大的作用力;2. 大气压与高度有关,高度越高,大气压越小;3. 马德堡半球实验是验证大气压存在的重要实验之一。
八、实验心得通过马德堡半球实验,我们深刻认识到大气压的存在及其作用力。
这个实验不仅验证了大气压的理论,还让我们体会到科学家们严谨的治学态度和勇于探索的精神。
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。
马德堡的半球实验作文
马德堡的半球实验作文你知道吗?在科学的历史长河里,有一个实验就像一场超级有趣的魔术表演,那就是马德堡半球实验。
话说在很久很久以前(其实也没有那么久啦,就是1654年的时候),在德国的马德堡这个地方,有个叫奥托·冯·格里克的人。
他呀,就像是一个对大自然充满好奇的大孩子,脑袋里总是装着各种各样稀奇古怪的想法。
当时呢,人们对于大气压力这个东西还不是很了解。
奥托就想啊,怎么才能让大家清楚地看到大气压力是个多么厉害的家伙呢?于是,他就捣鼓出了这个超酷的实验。
他搞来了两个铜制的半球,这两个半球就像两个紧紧拥抱的大胖子,中间是空心的哦。
然后呢,他把这两个半球合在一起,并且把里面的空气抽得差不多光光的,就像把一个房间里的人都赶出去一样。
接下来,神奇的事情就要发生啦。
奥托找来了两队马,就像是安排了两支拔河队伍。
每队马都有好多匹,那些马呀,个个都膘肥体壮,精神抖擞。
它们分别系在两个半球上,就等着一声令下开始拉这两个半球。
你猜怎么着?一开始的时候,那些马就像使出了吃奶的力气,马蹄子在地上不停地刨啊刨,马脖子上的肌肉都鼓起来了,可是那两个半球就像是被胶水死死粘住一样,纹丝不动。
这可把周围观看的人都惊呆了,他们的眼睛瞪得大大的,嘴巴张得能塞下一个鸡蛋。
那些马呢,肯定在心里想:“这是什么玩意儿啊?怎么这么难拉动?”其实啊,这都是大气压力在搞鬼。
你想啊,半球里面的空气被抽走了,外面的大气就像无数只无形的手,紧紧地压在半球上,不让它们分开。
最后啊,随着马的数量不断增加,当加到十六匹马的时候,只听到“轰”的一声,就像一声闷雷,两个半球终于被拉开了。
周围的人都忍不住发出惊叹声,他们这才意识到大气压力是多么强大的一股力量。
这个实验就像是一场无声的震撼表演,让大家对大气压力有了全新的认识。
从那以后啊,马德堡半球实验就像一颗璀璨的星星,在科学的天空中闪耀着。
它让我们知道,在我们周围看不见摸不着的空气,其实蕴含着巨大的力量。
马德堡半球讲解稿
马德保半球各位评委老师大家好,我是1号选手,我讲解的展项是马德保半球,我的讲解对象是小学生,我的讲解现在开始。
各位同学们,大家好,欢迎大家来到科技馆,在我们讲解开始前,我们先来听一个小故事。
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实验。
他把两个铜制直径为30多厘米的空心半球紧贴在一起,将球内气体抽出后,各用八匹马向两侧拉动,结果用了相当大的力却未拉开。
这个实验就是著名的马德堡半球实验;在科技馆也有这套展项,这也是我们今天所要讲的展项马德堡半球。
虽然外形与真正的马德保半球不同,但其中原理是相同的。
这套装置共分为两部分,每一部分都有活塞圆筒、手柄、抽气机和真空表组成,活塞圆筒就相当于马德堡半球,手柄连接活塞就相当于半球的拉环,下面让我们来验证一下马德堡半球是否真的那么神奇?现在我们向上拉动手柄,由于没有抽出空气,我们可以毫不费力的就将各个手柄拉起来,下面让我们按下抽气机的启动按钮,抽气机开始工作,仪表显示活塞筒内的空气大部分或全部被抽出,这时我们再去拉动手柄,我们会发现,我们需要使出很大的力气才能将手柄拉起,或者干脆拉不动。
这是什么在起作用呢,又反映了哪些原理呢?在我们生活的地球周围包着一层厚厚的空气,它主要是由氮气,氧气,二氧化碳,水蒸气等气体混合组成的,通常把这层空气的整体称为大气层,大气层像水那样自由的流动,同时,也受重力作用,因此,在大气层内部各个方向都有压强,这个压强被称为大气压,就像浸在水中的物体都要受到水的压强一样,所有大气的物体都要受到大气作用于它的压强。
在马德堡半球实验中,半球内的空气被抽出后,其内部空气压强远低于外部的大气压强,这样外部大气压就将两个半球紧紧的压在一起,很难分离。
展品中的空气被抽出后,同样受到大气压的作用,难以拉开。
马德堡半球实验和展品不仅证明了大气压存在,而且证明大气压是很大的。
我们证明了大气压的存在,那它在我们生活中起到什么作用和有什么运用呢,例如将塑料挂钩的吸盘贴在光滑的墙上可以挂东西,家里的玻璃茶几也是用吸盘固定茶几面的,我们能喝到水或饮料是大气压的帮助,钢笔吸水时要用到大气压,化学实验室的滴管取液体时也用到大气压,还有利用大气压的作用把水从低处送到高处的抽水机,生活中应用大气压的例子真的很多,但关于大气压的知识还有很多很多,希望同学们不断的探索和学习。
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。
马德堡半球实验题
马德堡半球实验题咱先想象一下这个场景哈。
在很久很久以前,有个叫格里克的家伙,就像是一个科学世界里的魔法师。
他整出了这么两个大铜半球,就像两个超级大的碗扣在一起。
这俩半球啊,直径还不小呢,大概有几十厘米,就像两个巨大的锅盖。
当时的情况是啥样的呢?他把这两个半球合起来,然后把里面的空气抽得差不多了。
这就好比是把屋子里的人都赶出去了,里面空空荡荡的。
这时候啊,这两个半球就紧紧地贴在一起了。
为啥呢?这就是大气压力在捣鬼。
我觉得大气压力就像一个无形的大手,平时咱们感觉不到它,但是在这种时候,它就使劲儿地把这两个半球往一块儿按。
那怎么证明这大气压力有多大呢?格里克就想了个妙招。
他找了两队马来拉这两个半球,一边一队,就像拔河似的。
那些马啊,都使足了劲儿,蹄子在地上刨啊刨,鼻孔里呼呼地喷气,就好像在说:“哼,我们一定要把这俩半球拉开!”可是呢,刚开始的时候,这两个半球纹丝不动。
这就说明大气压力大得惊人啊。
现在咱们要是出一道关于马德堡半球实验的题,比如说问你大气压力到底有多大呢?这可就有点头疼了。
也许有人会说,那就看马用了多少力呗。
但是啊,这里面还有很多复杂的因素呢。
马的拉力不一定就是大气压力的准确数值,因为马在拉的时候,可能并不是完全垂直地拉,而且还有摩擦力之类的东西在捣乱。
我就记得我自己当初做这种题的时候,那真是一头雾水啊。
我就想,这马德堡半球实验看起来简单,怎么一变成题就这么难呢?就像一个迷宫,我在里面转来转去找不到出口。
不过后来啊,我慢慢明白了,做这种题就像是破案一样,得一步一步来。
比如说,咱们要先知道半球的半径,然后算出半球的表面积。
这就好比是先搞清楚犯罪现场的范围一样。
然后再根据马能拉开半球的最小拉力,去推算大气压力。
这就像是根据线索找出罪犯一样。
那有人可能会问了:“这马德堡半球实验在现实生活中有啥用啊?”这用处可大了去了。
比如说咱们日常生活中的吸盘挂钩,那原理就和这个马德堡半球实验有点像。
吸盘能紧紧地吸在墙上,就是大气压力在帮忙。
马德堡半球实验
马德堡半球实验科学总是在人们的一片惊呼声中前进,空气压力的证明即是如此,它是通过著名的“半球实验”完成的。
主持这项实验的人名字叫奥托·冯·格里克,他于1602年出生在德国名城马德堡的一个富裕家庭。
此人天资聪明,15岁便考入著名的莱尼兹大学学习文科。
但数学、物理等自然学科好像对他更有诱惑力。
他热衷于科学实验,甚至一度赴英、法等当时被认为较先进的国家专门学习自然科学。
23岁时才又回到了马德堡。
由于格里克本人知识丰富,工作勤勉,于1646年当选为该市市长。
在成为市长后,他仍旧兢兢业业地工作,为当地人谋福利。
尽管格里克政务繁忙,但仍然抽空继续在自然科学领域进行研究,尤其是在真空领域。
几经探索,他发明了抽气机。
在抽气机的帮助下,格里克又完成了系列的真空、大气压强的实验。
其中就有非常著名的马德堡半球实验。
为了使人们对大气压强有个更明确的认识,格里克决定做一次公开实验,向公众证明自己学说的正确性。
事先,格里克做了充分的准备:他先命工匠铸造了两个空心的铜制半球。
这两个半球直径超过1米,异常坚固,边缘也非常平滑,为的是两半扣在一起不泄漏空气,而且禁得住拉拽。
此外还有从马车行里特地挑选的壮马一切就绪以后,格里克于1654年在马德堡市市政中心广场进行了这次实验。
他先命人将马匹分成均匀的两组,每一组集中拴在一个铜半球后面。
然后将两半球紧密接合在一起,严丝合缝。
再用准备好的抽气机将球内的空气抽净。
最后号令员声令下,两组马匹向相反的方向奔去,将拴在马匹与铜球之间的绳索绷紧、绷紧、再绷紧,最后只听见绳索发出咯吱咯吱的响声、马蹄踏地的咚咚声,还有马粗重的喘气声,而铜球却如同铸死一般,两个半球始终紧密接合,纹丝不动,直到16匹马大汗淋漓,四腿乱颤,依然如故。
看热闹的人们见状吃惊不小,一个个张大了嘴巴。
一声哨响,实验圆满结束,其结果与格里克说的分毫不差。
呼喊的人群扑向格里克,将其高高地举过头顶。
格里克胜利了,他向人们成功展示了科学的伟力,赢得了人们的尊敬。
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格里克与马德堡半球实验
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,从小就喜爱听听伽利略的故事;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,知识面专门广,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,他能在军旅中过活;又可在政界中立足;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,工作专门杰出.后来,投身政界,1646年当选为马德堡市市长.不管在军旅中,依旧在市府内,都没停止科学探究.
1654年,他听到托里拆利的事儿,又听讲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;再听讲双方争辩得专门猛烈,互不相让,针锋相对.因此,格里克虽在远离意大利的德国,但专门抱不平,义愤填膺.
他匆匆忙忙找来玻璃管子和水银,重新做托里拆利那个实验,确信那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,漂亮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,熙熙嚷嚷十分喧闹.有的讲如此,有的讲那样;有的支持格里克,期望实验成功;有的断言实验会失败;人们在议论着,在争辩着;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!仿佛在〝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.然而,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,又在预备着第二次表现.
格里克再一挥手,实验场上更是喧闹专门.16匹大马,死劲抗拉,八个马夫在大声吆喊,挥鞭催马……
实验的上的人群,更是伸长颈项,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,铜球分开成原先的两半,格里克举起这两个重重的半球自豪地向大伙儿高声宣告:
〝先生们!女士们!市民们!
〝你们该相信了吧!大气压是有的,大气压力是大得如此厉害!这么惊人!……〞实验终止后,仍有些人不明白得这两个半球什么缘故拉不开,七嘴八舌地咨询他,他又耐心地作着详尽的讲明:〝平常,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;相互抵消平稳了.仿佛没有大气作用似的.今天,我把它抽成真空后,球内没有向外的大气压力了,只有球外大气紧紧地压住这两个半球……〞.通过这次〝大型实验〞,人们都终于相信有真空;有大气;大气有压力;大气压专门惊人,然而,为了这次实验,格里克市长竟花费了4千英镑.
实验终止后,那个地点的人群逐步向四面八方分散而去了,然而在欧州的另一个地点——比萨,也集合着一大片黑压压的人群.
要知有何奇迹,且看下回分解.
附运算稿:大气压数值:
〝13600千克/米3×9.8牛顿/千克×0.76米
=101292.8牛顿/米2=101292.8帕〞
大气压支持水的高度。