马德堡半球实验
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，从小就喜欢听听伽利略的故事；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，知识面很广，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，工作很出色．后来，投身政界，1646年当选为马德堡市市长．无论在军旅中，还是在市府内，都没停止科学探索．1654年，他听到托里拆利的事儿，又听说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；再听说双方争论得很激烈，互不相让，针锋相对．因此，格里克虽在远离意大利的德国，但很抱不平，义愤填膺．他匆匆忙忙找来玻璃管子和水银，重新做托里拆利这个实验，断定这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，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！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，8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！……”实验结束后，仍有些人不理解这两个半球为什么拉不开，七嘴八舌地问他，他又耐心地作着详尽的解释：“平时，我们将两个半球紧密合拢，无须用力，就会分开fēn kāi．这是因为球内球外都有大气压力的作用；相互抵消平衡了．好像没有大气作用似的．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；大气压很惊人，但是，为了这次实验，格里克市长竟花费了4千英镑．。
马德堡半球实验的原理
马德堡半球实验的原理马德堡半球实验是由德国物理学家奥托·冯·瓦西里发明的一种经典物理实验，旨在展示气体的压力和大气压力之间的关系。
该实验使用了两个相互吻合的半球，将它们在真空中紧密封闭在一起，并通过抽气泵将内部空气抽出，从而形成一个真空密闭的空间。
这样，两个半球之间就会产生一个极为强大的真空密封，使得两个半球无法被分开。
实验原理主要是基于气体压力的概念。
根据气体的基本原理，气体会在容器内均匀地填充所有可用的空间，并且气体分子会不断地在容器内碰撞并产生压力。
当两个半球被封闭在一起并且内部的空气被抽出时，内外两侧的气体压力会失衡。
由于外部大气压力远远高于内部的真空压力，导致两个半球之间会产生一个极为强大的压力差，使得两个半球无法被分开。
这一实验生动地展示了气体的压力和大气压力之间的关系。
在这个实验中，大气压力的巨大力量被有效地利用，使得两个半球之间产生了一个稳固的真空密封，从而阻止了它们被分开的可能性。
这个实验不仅仅是一种展示物理原理的教学工具，更是一种引人入胜的科学探索过程。
通过马德堡半球实验，我们可以更好地理解气体的性质和压力的本质。
这个实验不仅仅是为了展示物理原理，更是为了引发人们对自然界奥秘的思考和探索。
气体的压力与大气压力之间微妙的关系，正是这一实验展示的重点，通过这个实验，我们可以更加深入地理解大气压力对物体的影响，并且更好地认识到我们周围世界的不可思议之处。
总的来说，马德堡半球实验的原理在于利用气体压力和大气压力之间的关系，通过真空密封的方式展示了这一原理。
这个实验生动地展示了物理学中的一些基本概念，同时也引发了人们对自然界奥秘的思考和探索。
通过这个实验，我们可以更好地认识到气体的压力和大气压力之间微妙的关系，从而更好地理解我们周围世界的奥秘与美妙。
马德堡半球实验
实验目的证明大气压的存在..实验器材马德堡半球模型..实验原理当马德堡半球中空气抽出后;在外部大气压强作用下;球很难被拉开..实验作用1．落实“从生活走向物理;从物理走向社会”的教学理念..2．感知大气压强的存在;培养学生抽象思维能力..实验拓展1．大气压强很大;设计实验测量大气压强..2．大气压的五种变化1大气压随地势高低的变化从微观角度看;决定气体压强大小的因素主要有两点：一是气体的密度；二是气体的热力学温度T..在地球表面随地势的升高;地球对大气层气体分子的引力逐渐减小;空气分子的密度减小；同时大气的温度也降低..所以在地球表面;随地势高度的增加;大气压的数值是逐渐减小的..如果把大气层的空气看成理想气体;我们可以推得近似反映大气压随高度而变化的公式如下：p=p0eμgh／RTμ为空气的平均摩尔质量;p0为地球表面处的大气压值;g为地球表面处的重力加速度;R为普适气体恒量;T为大气热力学温度;h为气柱高度由上式我们可以看出;在不考虑大气温度变化这一次要因素的影响时;大气压值随地理高度h的增加按指数规律减小;其函数图象如图所示..在2km以内;大气压值可近似认为随地理高度的增加而线性减小；在2km以外;大气压值随地理高度的增加而减小渐缓..所以过去在初中物理教材中有介绍：在海拔2千米以内;可以近似地认为每升高12米;大气压降低1毫米汞柱..2大气压随地理纬度的变化地球表面大气层里的成份;变化比较大的就是水汽..人们把含水汽比较多的空气叫“湿空气”;把含水汽较少的空气叫“干空气”..有些人直觉地认为湿空气比干空气重;这是不正确的..干空气的平均分子量为28.966;而水气的分子量只有18.106;所以含有较多水汽的湿空气的密度要比干空气小..即在相同的物理条件下;干空气的压强比湿空气的压强大..在地球表面;由赤道到两极;随地理纬度的增加;一方面由于地球的自转和极地半径的减小;地球对大气的吸引力逐渐增大;空气密度增大；另一方面由于两极地区温度较低;所以空气中的水汽较少;可近似看成干空气;所以由赤道向两极;随地理纬度增加;大气压总的变化规律是逐渐增大因气候等因素影响;局部某处的大气压值变化可能不遵循这一规律..3大气压的日变化对于同一地区;在一天之内的不同时间;地面的大气压值也会有所不同;这叫大气压的日变化..一天中;地球表面的大气压有一个最高值和一个最低值..最高值出现在9～10时..最低值出现在15～16时..导致大气压日变化的原因主要有三点..一是大气的运动；二是大气温度的变化；三是大气湿度的变化..日出以后;地面开始积累热量;同时地面将部分热量输送给大气;大气也不断地积累热量;其温度升高湿度增大..当温度升高后;大气逐渐向高空做上升辐散运动;在下午15～16时;大气上升辐散运动的速度达最大值;同时大气的湿度也达较大值;由于此二因素的影响;导致一天中此时的大气压最低..16时以后;大气温度逐渐降低;其湿度减小;向上的辐散运动减弱;大气压值开始升高；进入夜晚；大气变冷开始向地面辐合下降;在上午9～10时;大气辐合下降压缩到最大程度;空气密度最大;此时的大气压是一天中的最高值..4大气压的年变化同一地区;在一年之中的不同时间其大气压的值也有所不同..这叫大气压的年变化..大气压的年变化;具体又分为三种类型;即大陆型、海洋型和高山型..其中海洋型大气压的年变化刚好与大陆型的相反..通常所说的“冬天的大气压比夏天高”;指的就是大陆型大气压的年变化规律..下面对此略做分析另外两种情况不做讨论..由于大气处于地球周围一个开放没有具体疆界的空间之内;这就使它与密闭容器中的气体有着很多区别..夏天;大陆中的气温比海洋上高;大气的湿度也比较大相对冬天而言;这样大陆上的空气不断向海洋上扩散;导致其压强减小..到了冬天;大陆上气温比海洋上低;大陆上的空气湿度也较夏天小;这样海洋上的空气就向大陆上扩散;使大陆上的气压升高..这就是大陆上冬天的大气压比夏天高的原因大气温度也是影响大气压的一个因素;但在这里决定大气压变化的因素不是气温;而是大气的流动及大气的密度..5大气压随气候的变化大气压随气候变化的情况比较多;但最为典型的就是晴天与阴天大气压的变化..有句谚语叫“晴天的大气压比阴天高”;反映的就是大气压的这一变化规律..通常情况下;地面不断地向大气中进行长波有效辐射;同时大气也在不断地向地面进行逆辐射..晴天;地面的热量可以较为通畅地通过有效辐射和对流气层的向上辐散运动向外输运..阴天时;云层减少了对流层大气向外的辐散运动..云层这种保存地表和对液层热量的作用称为“温室效应”..这样;阴天地区的大气膨胀就比较厉害;从而导致阴天地区的大气横向向外扩散;使空气的密度减小;同时阴天地区大气的湿度比较大;也使大气的密度减小..因这两个因素的影响;从而导致阴天的大气压比晴天的大气压低..实验要求。
马德堡半球实验教案幼儿园
马德堡半球实验教案幼儿园
一、教学目标
通过本次实验，让幼儿了解气体性质，掌握气体受力情况，初步了解马德堡半
球的原理，激发幼儿对科学的兴趣和热爱。
二、教学步骤
1. 引入
老师拿出一个气球，打气后放在桌上，并问：“大家看到这个气球了吗？它是
由什么构成的？”引导幼儿说出是由气体构成的，并通过提问让幼儿认识气体的性质。
2. 实验操作
老师带领幼儿进行马德堡半球实验操作，将一个薄膜圆球套在一个玻璃杯口上，再将玻璃杯倒扣在平板上，用一根吸管将半球内气体抽走，观察结果。
3. 结论总结
通过观察实验结果，老师引导幼儿得出结论：“在没有气体支持的情况下，气
球就会被挤塌，呈现出凹陷弯曲的形态。
这说明气体对物体具有支持力。
”
4. 实际应用
老师引导幼儿思考：当我们呼吸时，胸部腔内的空气使胸腔膨胀，所以我们才
能呼吸，当我们呼气时气体受外力挤压，胸腔变小，所以我们的肺中的空气从毛细血管中流出肺泡，被人体利用，这与马德堡半球实验中空气在受到外压时的变化现象相似。
三、教学效果评价
本次马德堡半球实验，让幼儿通过亲身操作，加深了对气体性质的认识和理解，同时掌握气体受力情况和马德堡半球的原理，引导幼儿学以致用，将理论知识和实际应用结合，激发幼儿对科学的兴趣和热爱，达到了预期目标。
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”能证明压强的存在毋庸置疑，马德堡半球实验是一个重要的科学实验，它得出了压力存在的确凿证据，是力学理论的里程碑式的实验。
那么，为什么马德堡半球实验能证明压力的存在呢？下面，就让我们一起来看看它的历史、原理以及影响。
1. 故事起源：马德堡半球实验于1738年由第一级力学家英国牛津大学家斯特拉德.斯佩尔博士发明，它在英国公认为世界上第一个实验室中验证发明。
2. 作用：马德堡半球实验首次将实验室实际应用到力学理论实验中，从而将可量化力学理论发展到一个全新的层面。
3. 后续发展：后来马德堡半球实验作为一个标准操作模型，得到英法俄德四国的广泛应用，并在全世界的数学课堂中进行了教学。
1. 实验原理：马德堡半球实验的原理是向金属半球内夹杂一定的气体，并将它置于高的海拔位置中，通过控制环境气压、海拔来检验当气压变化时以及当海拔变化时，金属半球内部压力会发生什么变化，从而得出气体也存在压力的证据，从而证明压力的存在，从而证明压力定律的存在。
2. 器材：马德堡半球实验除了需要金属半球外，还需要一台气液转换仪用来计算随着气压和海拔变化时内部气压的变化，从而检验马德堡半球实验的实验结论等。
3. 实验步骤：实验步骤分为三部分，实验前的准备活动、实验前的海拔配置活动和实验本身，具体实验步骤可以根据不同情况而有所区别。
1. 研究范围：马德堡半球实验使得力学技术更加精确，允许研究人员更加细致的观察压力的变化，促进力学的发展，从而影响到包括物理化学、声学等所有科学领域。
2. 数学形象研究：马德堡半球实验的发明让科学家能够从数学图形的角度研究压力，更好的诠释数据，从而更清晰的了解压力的行为。
3. 力学理论发展：马德堡半球实验引导了把力学技术应用于实验研究中，从而给力学理论的发展更多因素加入考量，诸如工程应用、压力、拓扑等研究，促进了力学理论到新的层次。
马德堡半球实验半径与拉力的关系的题目
《探寻马德堡半球实验半径与拉力的关系》1. 引言马德堡半球实验是一个经典的物理实验，它通过探讨气体压力与容器体积之间的关系，揭示了气体的物理性质。
而在这个实验中，半球的半径对于实验结果是至关重要的。
2. 马德堡半球实验简介2.1 实验原理实验原理是很有意思的，它是通过将两个半径相当大的半球合拢在一起，并在内部抽空，然后用拉力拉开两个半球。
实验结果将会显示，在拉力大于一定数值时，无法再将两个半球分开。
2.2 实验意义这个实验对于研究气体的物理特性有着非常重要的意义，它揭示了气体压力与容器体积之间存在的关系。
3. 半径对拉力的影响3.1 半径增大，拉力减小根据实验结果，当半球的半径较大时，所需要的拉力也会相对较小。
3.2 半径减小，拉力增大反之，当半球的半径较小时，所需拉力也会相对较大。
4. 深入探讨马德堡半球实验和拉力的关系在实际应用中，我们可以利用这一结论来设计出更加节能高效的气体容器和设备。
通过对半径和拉力的关系进行精确控制，可以减少所需拉力，从而降低能耗。
5. 总结与回顾马德堡半球实验以及半径与拉力的关系，展示了在物理学领域中半径对于实验结果的重要性。
通过对实验结果的深入分析，我们能更好地理解气体的物理性质，并为工程设计提供新的理论支持。
6. 个人观点和理解个人认为，马德堡半球实验对于我们理解气体的行为和对工程设计起到了非常重要的作用。
在今后的研究和应用中，我们应该进一步深化对这一实验的理解，并不断探索更多的应用领域。
通过本文的探讨，相信读者也能对马德堡半球实验以及半径与拉力的关系有了更深入的理解。
希望这篇文章对您有所帮助。
7. 实验方法与数据分析为了更深入地探究马德堡半球实验中半径与拉力的关系，我们设计了一系列实验，在不同半径的半球上施加拉力，并记录所需的拉力值。
通过对实验数据的分析，我们可以找出半径与拉力之间的具体关系。
7.1 实验方法我们准备了多组不同半径的马德堡半球，并排列在实验台上。
文档：马德保半球实验
马德堡半球实验马德堡半球（德语：Magdeburger Halbkugeln），亦作马格德堡半球，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。
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。
马德堡半球实验作为物理学中的经典实验，今日仍被广泛用于课堂教学。
最初用于实验的两个半球保存于位于慕尼黑的德意志博物馆中。
原由：1654年，他听到托里拆利的事，又听说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；再听说双方争论得很激烈，互不相让，针锋相对．因此，虽然远离意大利的格里克在德国，但很抱不平，义愤填膺．他匆匆忙忙找来玻璃管子和水银，重新做托里拆利这个实验，断定这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，约37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，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，8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……实验场上的人群，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，大气压强是大得这样厉害！这么惊人！……”原理：实验结束后，仍有些人不理解这两个半球为什么拉不开，七嘴八舌地问他，他又耐心地作着详尽的解释：“平时，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；相互抵消平衡了．好像没有大气作用似的．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；大气压很惊人，但是，为了这次实验，格里克市长竟花费了4千英镑．实验者：在17世纪那个时候，德国有一个热爱科学的市长，名叫奥托·冯·格里克．他是个博学多才的军人，从小就喜欢听伽利略的故事；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，知识面很广，上知天文，下识地理；数理、法律、哲学工程等等，他都无所不知，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，工作很出色．后来，投身政界，1646年当选为马德堡市市长．无论在军旅中，还是在市府内，都没停止科学探索．结论：马德堡半球实验证明：大气压力是非常强大的。
马德堡半球实验
马德堡半球实验
亦称“马德堡圆盘”，是用来演示大气压强的仪器。
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”。
后来各学校物理实验室所用的是铸铁制成直径10厘米左右的两半球体，目前教学仪器改进而用硬橡胶制成扁圆形的半球体，省去了用抽气机抽气的装置。
实验时只要将两半球紧压，将球体内空气挤出即可，也能说明球内外具有压强差。
市场商店出售的塑胶制品的挂衣钩，也是根据上述实验及其原理而制成的。
在解释实验原理时应注意：拉开马德堡半球的力并不是大气压乘以球的“表面积”。
作用在马德堡半球的表面上的大气压，其中有一部分作用是互相抵消的，所产生的压紧半球的力，不等于大气压强乘球的表面积，而是等于大气压强乘球的横截面积。
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马德堡半球实验
马德堡半球实验
铜球拉不开是因为里面抽成了真空，只外 面受压力 大气对物体的压力是每平方厘米一牛顿。 铜球的截面积是半径的平方乘上圆周率， 等于1256平方厘米，所以它身上的压力就 有1256牛顿，每边八匹马，各要使出157 牛顿的力才能将拉开！
马德堡半球实验
徐歆恺 徐歆恺
物 理
开始教学Biblioteka 马德堡半球实验半径为20 厘米
马德堡半球实验
将球内的 空气抽出
真空
马德堡半球实验
拉不开！
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