趣探大气压强
2022-02-17重庆市双福育才中学校李建
◎重庆市双福育才中学校 李建
重庆市四十七中学 晏敏
重庆市九龙坡区谢家湾小学 李润城
生活中的气体看不见,摸不着,它也能像固体、液体一样产生压强吗?下面我们将通过一个趣味实验来探究大气压强的存在。
实验器材
透明塑料碗、塑料管、大量杯(容量为500 mL)、小量杯(容量为100 mL)、带有颜色的水、餐巾纸(如图1)。
图1
实验过程
首先将餐巾纸放在空的小量杯的底部,再把小量杯竖直地倒扣在装满水的塑料碗中,在水里按压2 s 后轻轻提起小量杯(如图2)。
图2
仔细观察,发现餐巾纸并没有被打湿(如图3)。
图3
取一根塑料管,用手指密封塑料管的一端,将另一端放入小量杯底部,再将小量杯竖直地倒扣入水中,此时小量杯中仍然没有水。松开手指,可发现带有颜色的水进入杯中(如图4)。
图4
如图5,将餐巾纸和塑料管一端一起放在小量杯底部,另一端不密封,再将小量杯竖直地倒扣入水中,此时可发现餐巾纸被打湿了。
图5
实验原理
在加入塑料管前,餐巾纸没有被打湿,说明小量杯中有气体,大气压强挡住了水流。将塑料管一端放入小量杯底部后,密封塑料管另一端时,水没有流入杯中,解除塑料管另一端密封时,水流入杯中,进一步验证了大气压强的存在。将餐巾纸和塑料管一起放入小量杯底部,另一端不密封,此时餐巾纸被打湿了,再次证明了大气压的存在。
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科技知识窗
马德堡半球实验
为了向人们证实大气压的存在,1654年,德国马德堡市长奥托·冯·格里克做了一件轰动全城的事情。他在两个黄铜半球壳中间垫上橡皮圈后将其扣在一起,并使球内形成真空。这时,周围的大气把两个半球紧紧地压在一起。接着,他在球的两边各拴4匹马沿相反方向拉两个半球,反复尝试都没有将其拉开,直到用了左右各8匹马才将两个半球拉开。
这便是历史上著名的“马德堡半球实验”,该实验让当时的人们相信了真空、大气压的存在。