又到周四,同學們期待的創客小實驗又開始啦!今天我們要做的實驗是:馬德堡半球實驗。
實驗材料:
一個針筒、兩個半球、兩個鐵環、一個密封圈、兩個單向閥、一片橡膠片、一個彈簧、兩根軟管、一個鐵鉤、馬克筆。
實驗步驟
1、將鐵環套入半球的孔中;
2、取一個單向閥,放入橡膠片,放入彈簧,小頭朝上,大頭朝下,蓋上另一個單向閥,在彈簧小頭方向做個標記(非常重要),單向閥兩頭插上兩根軟管;
3、在沒有記號的一端,連接一個半球,裝入橡膠圈,把另一個半球合上,按緊,確保密封;
4、兩兩合作,用針管連接軟管抽氣,直到軟管中不再有空氣。
讓我們來看看視頻重溫一下實驗過程吧
同學們一邊看視頻,一邊迫不及待地動手操作起來。這個實驗需要大家非常地認真仔細,任何一點小錯誤都會導致實驗不成功。同時還需要兩兩合作,配合默契也是成功的關鍵。看,同學們多認真。
成功啦!兩個半球合在一起,怎樣用力也拉不開,還能用這兩個半球拎起書包呢!
實驗證明了什麼呢?
物體有壓強,水有壓強,這個實驗證明了大氣也是有壓強的,而且還很大。什麼是壓強?用右手手指垂直按在左手手掌心上,左手就受到了壓力。
讓我們了解下真實歷史上的「馬德堡半球實驗」
1654年,德國馬德堡市市長奧託·馮·格裡克為了證明大氣壓的存在他和助手做了兩個黃銅的半球,直徑約37釐米(比籃球還大)。把兩個半球中間墊上橡皮圈;灌滿水合在一起;然後把水全部抽出,使球內形成真空;最後把氣嘴上的龍頭擰緊封閉。
第一次實驗:8匹馬,在球的兩邊各拴4匹「拔河」.但是,銅球原封不動。
第二次實驗:16匹馬「拔河」。突然「啪!」的一聲,銅球分成原來的兩半。
實驗原理
1.平時,我們將兩個半球緊密合攏,無須用力,就會分開,這是因為球內球外都有大氣壓力的作用;相互抵消平衡了,好像沒有大氣作用似的。
球內大氣壓力=球外大氣壓力
2.抽成真空後,球內沒有向外的大氣壓力了,只有球外大氣緊緊地壓住這兩個半球,所以這兩個半球必須用較大的力才能拉開。
球內大氣壓力=0
球內大氣壓力+16匹馬向外的拉力=球外大氣壓力
你知道大氣壓在日常生活中的運用嗎?
1.鋼筆吸墨水:(先擠掉墨囊中的空氣,讓它接近真空,然 後鬆手,墨水就被大氣壓推進了墨囊)
2.玩偶上的吸盤和掛毛巾的吸盤掛鈎:(擠掉吸盤中的空氣,這樣大氣壓就把吸盤牢牢固定在光滑牆壁上了。
3.家裡媽媽收納棉被的真空收納袋:(把袋子裡的空氣吸掉,大氣壓就把棉被壓成薄薄的一層,節約了空間)
大家回家試試,這個球究竟可以掛起多重的物體,需要幾個人可以分開呢?