大气压实验
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 TpV 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。
大气压实验例题及解析

大气压实验例题及解析
大气压实验是物理学中常见的实验之一,用于展示大气压的存
在和测量方法。
一种常见的大气压实验是水银气压计实验。
在这个
实验中,首先需要准备一根密封的玻璃管,管内充满水银,并且一
端封闭,另一端开放。
将这根管子倒立放入一个装有水银的容器中,确保管口完全浸没在水银中。
然后观察管内水银的高度。
根据大气
压的作用,管内水银的高度会有所变化。
解析:
首先,当管口完全浸没在水银中时,管内外的压强应该是相等的。
如果大气压降低,管内水银的高度会升高,因为管内的压强比
外部压强要大。
相反,如果大气压增加,管内水银的高度会降低,
因为管内的压强比外部压强要小。
这个实验可以用来定量测量大气
压的大小,因为标准大气压下,水银的高度约为760毫米。
通过测
量管内水银的高度,可以推算出当地的大气压。
另外,大气压实验也可以通过其他方法进行,比如利用气压计
测量大气压的变化,或者利用吸盘在不同海拔高度下的吸附情况来
间接测量大气压的变化等等。
这些实验都可以帮助我们更好地理解
大气压的概念和测量方法。
总之,大气压实验是物理学中的重要实验之一,通过这些实验我们可以直观地感受到大气压的存在,并且学习到测量大气压的方法。
希望这个解析能够帮助你更好地理解大气压实验。
测量大气压的三种实验方法

测量大气压的三种实验方法作者:徐玉霞来源:《物理教学探讨》2007年第21期1 托里拆利实验法器材:长约1m一端开口的玻璃管,水银槽,水银,刻度尺步骤:(1)将开口向上的玻璃管内装满水银;(2)用手指堵住管口,将其倒立在装有适量水银的水银槽内;(3)用刻度尺测量出管内外水银面的高度差H。
结果分析:由于玻璃管上方是真空,H高水银柱产生的压强与大气压强平衡。
因此有: P气=P汞=ρ汞gH2 “吸盘”测量法器材:吸盘,玻璃板(或水平桌面),弹簧测力计,刻度尺,尼龙绳步骤:(1)用刻度尺测出吸盘的直径D;(2)将吸盘按在光滑的水平桌面上,挤净里面的空气:(3)用弹簧测力计测量刚把吸盘拉离玻璃时的大气压力F。
结果分析:3 “注射器”测量法器材:注射器,弹簧测力计,刻度尺,尼龙绳步骤:(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔;(2)用绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚开始滑动时,记下测力计的示数F;(3)用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为L,根据注射器的最大刻度V,计算得到活塞的横截面积S。
结果分析:上述三种实验法的共同之处:都是间接测量法,都用到了等效替代和二力平衡的知识。
法一中水银柱产生的压强与大气压强相等,通过测水银柱产生的压强而测出大气压强。
法二、法三中,要测大气压力,需要测出与其二力平衡的测力计的拉力。
不同之处:法一中水银柱上方的真空是比较容易得到,由于p=ρgh,液体压强与水银柱的高度有关,而水银柱的高度与玻璃管的粗细、倾斜与否、上提、下压等都无关,因此测量结果较准确。
但是由于水银有毒,若用水柱代替,一个标准大气压强P0=1.01×105Pa又相当于水柱高:H水=10.3m,所以不宜在教室里演示给学生看,(测量水柱实验可在教学楼一到四楼楼梯进行,事先把水槽、水、橡皮水管设置好,米尺固定在楼梯上,由几个学生操作:在水槽旁、拉水管、读读数,进行实验。
生活实验证明大气压存在

生活实验证明大气压存在
实验一:模拟马德堡半球实验
两个皮碗口对口挤压,然后两手用力往外拉,发现要用较大的力才能拉开。
马德堡半球实验和模拟实验的共同点是:将金属球内和皮碗内的空气抽出或挤出,使金属球内和皮碗内空气的压强减小,而外界的大气压强就把它们紧紧地压在一起,要用较大的力才能拉开,这就有力证明了大气压强的存在。
实验二:“瓶吞蛋”实验
用剥了壳的熟鸡蛋堵住广口瓶口,实验前用手轻轻用力,不能将鸡蛋完整地压入瓶内。
再将点燃的棉球扔入装有细沙(防止烧裂瓶底)的瓶中,迅速将该熟鸡蛋塞住瓶口,待火熄灭后,观察到鸡蛋“嘣”的一声掉入瓶内。
上述实验,由于棉花燃烧使瓶内气压升高,而骤冷又会使气压迅速降低,当瓶内压强小于瓶外大气压强时,鸡蛋在大气压强的作用下,被压入瓶内。
实验三:“覆杯”实验
玻璃杯内装满水,用硬纸片盖住玻璃杯口,用手按住,并倒置过来,放手后,整杯水被纸片托住,纸片不掉下来。
该实验玻璃杯内装满水,排出了空气,杯内的水对纸片向下的压强小于大气对纸片向上的压强,因而纸片不掉下来。
分析上述三个实验,不难理解大气压强存在问题。
更深入研究:“瓶吞蛋”表明大气竖直向下有压强,“覆杯实验”表明大
气向上有压强。
因而显示出大气压强的特点:大气向各个方向都有压强。
大气压的实验原理小学

大气压的实验原理小学
大气压的实验原理是利用大气压力对物体所产生的作用力进行观察和实验。
大气压力是由地球上方的大气层对地球表面产生的压力,是由于大气分子的重力作用和分子之间的碰撞所导致的。
小学阶段可以通过以下简单实验来观察大气压力的作用:
1. 需要准备的材料:一个玻璃杯、一张纸、一盆水。
2. 将纸张完全覆盖在玻璃杯的口上,要确保纸张紧贴杯口并没有留下任何缝隙。
3. 将玻璃杯倒置放入盆中的水中,保持杯子的倒置状态。
4. 观察现象:可以看到水不会进入杯子,而是保持在盆中的水面上方。
这个实验说明了大气压力的存在,当玻璃杯倒置放入水中时,纸张贴合杯口,形成一个封闭空间。
由于纸张上方存在大气压力,水无法进入杯子,水位保持在与盆中水平的高度上。
这个实验可以给学生展示大气压力的作用,并通过观察现象来理解大气压力及其对物体的作用。
几个关于大气压的演示实验

我在物理课堂上用过的几个印象深刻的低成本实验: 实验一取一玻璃杯用硬纸片把杯口盖严,手按住纸片把杯子倒置,放开手后,
硬纸片立即下落.若在杯内盛满水后再用硬纸片把杯口盖严,手按住纸片将杯子
倒置,放开手后,纸片不下落,水也不流出,这表明大气有压强.正是由于大气
压强的作用,纸片不下落.
实验二将两个带有软塑料托的压力衣钩的软塑料托相对,用力挤压,排
出其间的部分空气,即使在衣钩下挂一较重的物体,也不易将两个衣钩分开.
实验三将木凳面弄湿,把像皮吸盘直立在光滑的凳面上,握住木柄往下压,
这时吸盘内气体被挤压出来,再提起木柄,凳子亦被提起,可证明大气压强的存
在.
实验四将钢笔插入墨水中,按下胶管外的弹簧片,将胶管中的空气排出一部
分,松开弹簧片后墨水就被“吸”进了胶管中.分析可知,管内气体被排出部分
后,管内气体压强小于管外大气压强,在墨水液面大气压强作用下,将墨水压进
了胶管内,证明了大气压强的存在.
实验五将粗试管装满水后,再将稍细的空试管插入粗试管中至一半深度处,
将两试管迅速倒置过来,放开细试管后,则会看到细试管在粗试管内缓缓上升,
这表明大气有压强.
以上几个小实验可用于大气压新课教学,能增强学生对大气压的兴趣。
证明大气压存在的实验报告

证明大气压存在的实验报告摘要:本实验旨在通过一系列的实验步骤和观察结果来证明大气压的存在。
通过测量液体的高度变化、吸管的现象以及气球的膨胀等实验,我们得出结论:大气压是存在的,并且对我们周围的物体产生了明显的影响。
引言:大气压是大气对于物体表面的压力。
它是由大气中的气体分子的碰撞和运动引起的。
大气压的存在对于我们的日常生活和自然界中的许多现象都具有重要意义。
通过本实验,我们将直观地感受到大气压的存在和影响。
实验一:液体的高度变化我们首先准备了一个玻璃管,并在一端封闭。
然后将管子倒立放入一盛满水的容器中,保证管子的开口完全浸没于水中。
我们用标尺测量了管子中液体的高度,并记录了初始数值。
接下来,我们轻轻用手指堵住了管子的开口,并慢慢将其抬出水面。
我们观察到,随着管子抬高,液体的高度也随之降低。
当管子完全抬出水面时,液体的高度几乎为零。
这一实验结果表明,当管子抬高时,管子内部和外部的压力发生了变化。
水面上方的大气压迫使液体向下移动,直至与外界大气压相平衡。
因此,液体的高度会随着管子的高度而变化。
实验二:吸管现象在这个实验中,我们使用了一个透明的塑料杯和一根吸管。
首先,我们将吸管插入杯中,并用手指堵住吸管的一端。
然后,我们将吸管抬出水面,同时保持另一端仍然在水中。
我们观察到,在手指堵住吸管的一端时,吸管内的水并没有流出。
然而,一旦我们松开手指,水迅速从吸管中流出,在杯子中形成一个水柱。
这个实验现象同样可以解释为大气压的作用。
当我们堵住吸管的一端时,吸管内部的压力较大,阻止了水的流动。
而当我们松开手指时,外部大气压迫使水迅速流出,直至与外界大气压平衡。
实验三:气球的膨胀我们使用了一个气球和一个气泵来进行这个实验。
首先,我们将气球的口套在气泵的出气口上,并用手指捏住气球口,保持气球内部封闭。
然后,我们打开气泵,并将气泵中的空气注入气球。
我们观察到,随着气泵中的空气不断注入,气球逐渐膨胀起来。
这个实验结果同样可以解释为大气压的作用。
物理测定大气压实验报告

一、实验目的通过本实验,了解大气压的存在和大小,掌握测量大气压的方法,加深对流体力学和气压学知识的理解。
二、实验原理大气压是指地球表面附近大气对地面物体产生的压力。
托里拆利实验是一种经典的测量大气压的方法,其原理是:在一个封闭的玻璃管中,当管内的空气被抽出后,管内形成真空,此时管内外的压力差即为大气压。
三、实验器材1. 托里拆利管:一根底部封闭、顶部开口的玻璃管,长度约为1m。
2. 水银槽:一个装有水银的容器,水银面高度约为10cm。
3. 刻度尺:用于测量水银柱的高度。
4. 漆包线:用于引导气泡。
5. 吸管:用于将水银灌入玻璃管。
四、实验步骤1. 在搪瓷托盘里装些水,用于承接不慎撒落的水银,泡沫塑料放在盘底。
将托里拆利管的管底放在泡沫塑料上,管身稍倾斜。
2. 通过细颈小漏斗将水银灌入玻璃管内,直到水银面离管口1cm处。
3. 仔细检查水银柱,如管中有气泡,可用漆包线插入管中将附在管壁上的气泡引出。
4. 用吸管继续向管中加水银,直到水银面高出管口为止。
5. 戴上乳胶手套,用一手的食指堵住管口,然后两手协同,慢慢地将管子倒转过来(小心玻璃管折断),把管口浸没到水银槽的水银里,然后松开食指。
6. 观察管中水银面下降到某一高度,用重锤作依据,使玻璃管完全竖直,然后用刻度尺量出管中水银柱的长度(即管内外水银面的高度差)。
7. 将玻璃管稍上下移动(管口始终不离开槽中水银面),观察管中水银柱的高度是否变化。
8. 将玻璃管倾斜一个角度,测量管中水银柱的竖直高度,观察是否与原来的高度一样。
五、实验数据及处理1. 水银柱高度:h = 76cm2. 大气压强:P = ρgh = 13.6×10^3 kg/m^3 × 9.8 N/kg × 0.76m ≈1.013×10^5 P a六、实验结果与分析1. 通过本实验,成功测量出大气压强约为 1.013×10^5 Pa,与标准大气压值相符。
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小试管上升实验
实验目标:理解液体压强和大气压强的基本原理。
实验器材:大试管、小试管、水。
实验原理:
大气压强引起的虹吸,是一种流体力学现象,可以不用泵而吸抽液体。
处于较高位置的液体充满一根倒U形的管状结构(称为虹吸管)之后,开口于更低的位置。
这种结构下,管子两端的液体势能差能够推动液体越过最高点,向另一端排放。
主要是由液体内部压力差让虹吸管作用。
说明:小试管受三个力,大气压作用于小试管底部
的力F1,液体对小试管底部的力F2以及小试管自身的重
力G。
其合力为:∑F= F1- F2- G。
=P0S-(P0-pgh)S-G0
= pghs- G0
小试管下部是空的,与大气接触,受到水的压力(或
压强)。
大试管内水的高度不大,远远小于10米。
大气
压强相当于10米高水柱产生的压强,所以小试管受到大
气向上的压力大于试管上方水产生的向下压力。
小试管
受到的合力向上。
小试管在向上合力的作用下,向上运动,并且把大试管中的水从两试管的间隙中挤出。
水从大试管中流出,小试管上升填补大试管里水流出后产生的空隙。
要求小试管的直径略小于大试管的内径,是为了让水从两个试管的间隙中慢慢地流出,不让空气进入大试管,这样可以使大试管内的压强始终小于大气压强,小试管逐渐上升。
此实验可证明大气压的存在。
实验过程:
1。
选大、小两个试管,小试管要能够插入大试管,且间隙要合适,既不能太紧,也不能过宽。
2。
在大试管中装满水,再将小试管插入其中,让水自然溢出。
然后同时握住两个试管,将其快速翻转,再放开小试管。
3。
发现水沿着两个试管的夹层顺流而下,小试管逆流而上。
马德堡半球实验
实验目的:验证大气压强的存在
实验器材:马德堡半球模型
实验原理:
马格德堡半球,是一对铜质空心半球,被用于1654年由德国物理学家、时任马德堡市长奥托·冯·居里克于神圣罗马帝国的雷根斯堡(今德国雷根斯堡)进行的一项物理学实验[1]。
在这项实验中,实验者先将两个完全密合的半球中的空气抽掉,然后驱马从两侧向外拉,以展示大气压力的作用。
居里克制造的用于实验的两个铜质空心半球直径约50厘米(20英寸),半球中间有一层浸满了油的皮革,用以让两个半球能完全密合。
其中一个半球上带有连接管,用以连接真空泵,有阀门可将其关闭。
当两个半球间的空气被抽出后,两个半球便会受周围的大气挤压而紧合在一起。
这项实验中使用的真空泵是居里克受托里拆利制造的人工真空启发而设计的世界上第一个真空泵。
根据理论计算,使得两个半球结合的力的大小可以由半球的直径、半球内外的压强差计算得到。
在居里克的实验中,由于无法得知其使用的真空泵效果如何,因此无法准确计算使得两个半球分开所需的力的大小。
实验过程:
1. 准备两个均匀抹油的马德堡和一个抽气筒。
2. 将连个半球紧密的合在一起 将抽气筒连接到半球上。
3. 打开阀门 抽气(抽10次,抽50次)。
4. 关闭阀门。
5. 用力拉开半球并感受抽气10次和50次所需力的区别。
覆杯实验
实验目的:感受并验证大气压强的存在
实验器材:杯子、水、硬纸板一块
实验原理:
一、 相互平衡的力
覆杯实验中,无论是杯子、水还是纸片都处于静止平衡状态,因而它们各自所受的力都是相互平衡的力。
就纸片而言它受向下的重力G ,向下的水的压力p 水S (S 为杯口的面积)和向上的大气压力p0S ,如图2 示。
(杯口面积S 以外,纸面上下都有大气压的作用,故这里不再考虑)
纸片是否受杯口的作用力呢?不受。
仔细观察可以发现纸片并不与杯口直接接触(如果用玻璃片则此现象更为明显),而是有个缝隙,其间是水。
所以纸片只受上述三个力,由于平衡则有
p 水S +G = p 0S (1)
如果考虑到纸片很轻,则可知作用在纸片上的水的压强p 水近似与大气压强p0相等,而不是小得很多。
二、 相对压强和绝对压强
液体静力学中有一个基本方程——静液平衡方程。
p 2 - p 1 =ρgh (2)
式中p 1,p 2为静止液体中任意两点,即点1和点2(点1在上,点2在下)的压强;ρ为液体的密度。
根据静液平衡方程可知,对于封闭在覆杯中的水来说,水柱高度只决定下口处与上底处 的压强差(ρgh ),这是相对压强,并不决定下口处水的实际压强,也就是绝对压强的大小。
其下口处(以及上底处)的绝对压强则由所处具体条件所形成的挤压程度决定。
为了讨论覆杯下口水的压强,让我们先做些假设,这样可以使问题得到简化且不致发生歪曲。
第一,假设杯子上下粗细均匀,截面面积S 为一定值。
如此可避免由于杯子粗细不均带来处理上的麻烦。
第二,假设杯中的水是满的,盖上纸片,以及倒置以后,手没有离开纸片以前水的体积没有发生丝毫变化。
图-2 纸片受力图
在上述假设条件下,原来杯子没有倒置以前水面处的压强等于大气压强p 0。
而杯底处由于重力作用水的挤压程度较大,其压强大小等于p 0+ρgh ,大于大气压强。
倒置以后由于水的压强分布仍应是上端(现在是杯底处)压强接近于p 0,下端(现在是杯口处)压强接近于p 0+ρgh ,这也就是水作用于纸片上的压强,即约为
p 水=p 0+ρgh (3)
此处的讨论也可以假设杯子是一个上下开口粗细均匀的玻璃筒。
先在下口垫上纸片将其封闭,然后倒满水,再用玻璃片将上口封闭。
这样省去倒置过程,却可以得到同样的结论。
由以上讨论我们可以清楚地认识到,在这种情况下杯中的水作用在纸片上的压力p 水S 不是小于大气压力而是大于大气压力p 0S 。
三、杯中水的挤压程度与表面张力附加压强
在做覆杯实验的过程中,将杯子倒置以后放开扶着纸片的手时,纸片将稍许下沉与杯口 脱离接触,形成一个充满水的缝隙,这时纸片甚至可以在水平方向自由移动,如果用玻璃片代替纸片做实验,这种现象更明显。
这说明杯子中水的挤压程度发生了变化,减小了压强。
对于液体来说,体积微小无法察觉的变化都会引起压强很大的变化。
仔细观察,缝隙中水的表面呈凹形曲面,如图3所示。
这个缝隙里水的表面张力产生的附加压强也会对杯内水的压强起到了调节作用。
在这种情况下水的表面张力产生的附加压强为
d
p s θαcos 2-= (4) 式中“-”号表示为负压,此附加压强使水内压强减小;α为水的表面张力系数;θ为接触角;d 为凹形曲面宽度。
由以上分析可知,当外界大气压强为p0时,则纸片(玻璃片、铁片等都一样)上方水的压强为p 水 = p 0 + p s ,即
02cos =p p d
αθ-水 (5) 式(5)显示表面张力产生的附加压强使纸片上方水的压强减小,从而满足(1)式,使纸片保持静态平衡。
由此可见,表面张力作用不可忽视,实验中的液体必须与杯子、纸片润湿。
实验过程:
1. 取一纸杯,装满水。
2. 用一硬纸板盖住杯口。
3. 用手按住纸板并翻转水杯(注意不让水流出)。
4. 观察纸板是否会掉落。
注射器测量大气压强
实验目的:理解大气压强的基本原理,学会计算大气压强。
实验器材:针筒、弹簧测力计、细线、刻度尺
实验原理:
物体在平衡状态时受到平衡力作用。
以注射器活塞为研究对象,受到的大气压力与弹簧秤的拉力是一对平衡力,由弹簧秤的读数可知活塞受到的大气压力。
再由注射器的有刻度的容积和长度计算出活塞的受力面积。
由压强=压力/受力面积计算大气压强。
实验过程:
1.将注射器的活塞推至注射器筒的底端,排尽筒内的空气,然后,用蜡或橡皮帽封住注射器的小孔。
2.用细绳栓住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,水平向右慢慢地拉动注射器筒。
3.拉动弹簧测力计使注射器中的活塞指至示数为V0=5ml。
4.继续拉动弹簧测力计,使注射器中活塞指至示数为V1=6ml,分别记下弹簧测力计示数F1。
5.使用刻度尺测量注射器0~5ml刻度之间长度L,得出针筒截面积S=V/L。
6.利用理想气体物态方程P0V0 = P1V1计算注射器内气体压强P1。
(其中P0为大气压强)
7.根据受力分析,P0S = P1S + F1,最终计算出大气压强P0。
8.再次拉动弹簧测力计,使注射器中活塞指至示数分别为V2=7ml、V3=8ml,并记下相应的弹簧测力计示数F2、F3。
重复以上计算,算出大气压强P0,取3次平均值。
9.拉动弹簧测力计使注射器中的活塞指至示数为V0=10ml,重复3次以上实验步骤,每增加1ml体积,计算一次大气压强,取3次平均值。
实验数据:
P0平均值= 1.016×10Pa
思考题:
如何用直径为D的吸盘测量大气压强。
将一个塑料小吸盘倒吸在一个水平玻璃板下方或平底玻璃杯的底部,尽量排出吸盘与玻璃杯之间的空气,然后,在吸盘下面挂上钩码,逐渐增加钩码的个数,直至钩码恰好将塑料吸盘拉下,使吸盘恰好掉落,测出所挂钩码的重力,然后借助数学方法测出小塑料吸盘的直径D,算出半径r,再测出其面积S=πr2,根据压强计算公式P=F/S计算出大气压强。