我們生活在“大氣海洋”的底層——地面上,而地面上一切物體都要受到大氣壓的作用,可是我們卻感覺不到(這是因為人體內(nèi)部也有壓強,內(nèi)外壓強抵消),那么怎樣才能感知大氣壓的作用呢?1854年法國馬德堡市舉行的“馬德堡半球?qū)嶒灐保▓D1):即把兩個半徑約20cm的銅制空心半球合在一起,抽去里面的空氣,用兩支馬隊(左右各16匹)向相反方向拉兩個半球,結(jié)果費了很大的勁,才把兩個半球拉開,同時發(fā)出像放炮一樣的響聲。這個實驗讓人們直接感知了大氣壓的作用,也證明了大氣壓的存在。
現(xiàn)在,我們也可采用實驗來感知大氣壓的作用,下面介紹幾個簡易的相關(guān)實驗,供同學們參考。
一、模擬馬德堡半球?qū)嶒?/p>
過程:取兩個塑料吸盤。用左、右手各持1個,相對貼緊(如圖2甲)再用力擠出兩吸盤中間的空氣,然后用兩手拉(相反方向)兩個吸盤(圖2乙)。這時兩個吸盤還容易拉開嗎?拉開時發(fā)生響聲嗎?為什么?
相關(guān)說明:兩吸盤不易拉開的原因,是由于它們之間已無空氣,這樣顯示出大氣壓作用在它們的表面上。大氣壓強的數(shù)值是1.01×105Pa(實驗測得),它大約相當于質(zhì)量為1kg的物體壓在1cm2的面積上產(chǎn)生的壓強(圖3)。
當兩吸盤拉開時,因吸盤體積較小且軟而有彈性,周圍的空氣振動幅度小,不致于發(fā)出響聲。
二、套在大試管中的小試管會上升的實驗
過程:取大小試管各1支,將大試管裝滿水后再將空的小試管輕輕插入,如圖4所示。兩手拿住大小試管,迅速倒置后并立即放開小試管。可觀察到什么現(xiàn)象?為什么?_________________。
相關(guān)說明:觀察到大試管里的水逐漸流出,同時小試管在大試管內(nèi)自行上升。原因:小試管受到水向下的壓強小于受到向上的大氣壓強,所以會自行向上爬升(圖4乙)。
三、顯示大氣壓作用在平鋪報紙上的實驗
過程:取報紙1張,榔頭1把,薄木條1條(厚約0.5cm,寬約5cm,長為50cm)。將薄木條放在桌邊并伸出桌子邊沿,桌上鋪一張報紙(報紙必須平整),使它壓在木條上,報紙外端和桌子邊緣對齊。然后用榔頭猛擊木條,木條即被敲成兩段,這時報紙發(fā)生了什么現(xiàn)象?為什么__________________。
相關(guān)說明:觀察到報紙仍然完好無損。原因:報紙上方有大氣壓的作用,報紙平攤后面積很大,大氣壓的壓力(F=pS)足以阻礙報紙向上掀起,進而阻礙木條翹起。(圖5)。