第一篇：赫茲證明電磁波存在實驗

六、赫茲用試驗證明電磁波存在赫茲，德國物理學(xué)家，生于漢堡。早在少年時代就被光學(xué)和力學(xué)實驗所吸引。十九歲入德累斯頓工學(xué)院學(xué)工程，由于對自然科學(xué)的愛好，次年轉(zhuǎn)入柏林大學(xué)，在物理學(xué)教授亥姆霍茲指導(dǎo)下學(xué)習。1885年任卡爾魯厄大學(xué)物理學(xué)教授。1889年，接替克勞修斯擔任波恩大學(xué)物理學(xué)教授，直到逝世。

赫茲在柏林大學(xué)隨赫爾姆霍茲學(xué)物理時，受赫爾姆霍茲之鼓勵研究麥克斯韋電磁理論，當時德國物理界深信韋伯的電力與磁力可瞬時傳送的理論。因此赫茲就決定以實驗來證實韋伯與麥克斯韋理論誰的正確。依照麥克斯韋理論，電擾動能輻射電磁波。赫茲根據(jù)電容器經(jīng)由電火花隙會產(chǎn)生振蕩原理，設(shè)計了一套電磁波發(fā)生器，赫茲將一感應(yīng)線圈的兩端接于產(chǎn)生器二銅棒上。當感應(yīng)線圈的電流突然中斷時，其感應(yīng)高電壓使電火花隙之間產(chǎn)生火花。瞬間后，電荷便經(jīng)由電火花隙在鋅板間振蕩，頻率高達數(shù)百萬周。由麥克斯韋理論，此火花應(yīng)產(chǎn)生電磁波，于是赫茲設(shè)計了一簡單的檢波器來探測此電磁波。他將一小段導(dǎo)線彎成圓形，線的兩端點間留有小電火花隙。因電磁波應(yīng)在此小線圈上產(chǎn)生感應(yīng)電壓，而使電火花隙產(chǎn)生火花。所以他坐在一暗室內(nèi)，檢波器距振蕩器10米遠，結(jié)果他發(fā)現(xiàn)檢波器的電火花隙間確有小火花產(chǎn)生。赫茲在暗室遠端的墻壁上覆有可反射電波的鋅板，入射波與反射波重疊應(yīng)產(chǎn)生駐波，他也以檢波器在距振蕩器不同距離處偵測加以證實。赫茲先求出振蕩器的頻率，又以檢波器量得駐波的波長，二者乘積即電磁波的傳播速度。正如麥克斯韋預(yù)測的一樣。電磁波傳播的速度等于光速。1888年，赫茲的實驗成功了，而麥克斯韋理論也因此獲得了無上的光彩。赫茲在實驗時曾指出，電磁波可以被反射、折射和如同可見光、熱波一樣的被偏振。由他的振蕩器所發(fā)出的電磁波是平面偏振波，其電場平行于振蕩器的導(dǎo)線，而磁場垂直于電場，且兩者均垂直傳播方向。1889年在一次著名的演說中，赫茲明確的指出，光是一種電磁現(xiàn)象。第一次以電磁波傳遞訊息是1896年意大利的馬可尼開始的。1901年，馬可尼又成功的將訊號送到大西洋彼岸的美國。20世紀無線電通訊更有了異常驚人的發(fā)展。赫茲實驗不僅證實麥克斯韋的電磁理論，更為無線電、電視和雷達的發(fā)展找到了途徑。

1887年11月5日，赫茲在寄給亥姆霍茲一篇題為《論在絕緣體中電過程引起的感應(yīng)現(xiàn)象》的論文中，總結(jié)了這個重要發(fā)現(xiàn)。接著，赫茲還通過實驗確認了電磁波是橫波，具有與光類似的特性，如反射、折射、衍射等，并且實驗了兩列電磁波的干涉，同時證實了在直線傳播時，電磁波的傳播速度與光速相同，從而全面驗證了麥克斯韋的電磁理論的正確性。并且進一步完善了麥克斯韋方程組，使它更加優(yōu)美、對稱，得出了麥克斯韋方程組的現(xiàn)代形式。此外，赫茲又做了一系列實驗。他研究了紫外光對火花放電的影響，發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)，即在光的照射下物體會釋放出電子的現(xiàn)象。這一發(fā)現(xiàn)，后來成了愛因斯坦建立光量子理論的基礎(chǔ)。

1888年1月，赫茲將這些成果總結(jié)在《論動電效應(yīng)的傳播速度》一文中。赫茲實驗公布后，轟動了全世界的科學(xué)界。由法拉第開創(chuàng)，麥克斯韋總結(jié)的電磁理論，至此才取得決定性的勝利。

1888年，成了近代科學(xué)史上的一座里程碑。赫茲的發(fā)現(xiàn)具有劃時代的意義，它不僅證實了麥克斯韋發(fā)現(xiàn)的真理，更重要的是開創(chuàng)了無線電電子技術(shù)的新紀元。發(fā)現(xiàn)電磁波產(chǎn)生的巨大影響，連赫茲本人也沒料到。在發(fā)現(xiàn)電磁波不到6年，意大利的馬可尼、俄國的波波夫分別實現(xiàn)了無線電傳播，并且很快投入實際使用。其他利用電磁波的技術(shù)，也像雨后春筍般相繼問世。無線電報（1894年）、無

線電廣播（1906年）、無線電導(dǎo)航（1911年）、無線電話（1916年）、短波通訊（1921年）、無線電傳真（1923年）、電視（1929年）、微波通訊（1933年）、雷達（1935年），以及遙控、遙感、衛(wèi)星通訊、射電天文學(xué)......它們使整個世界面貌發(fā)生了深刻的變化。

赫茲對人類文明作出了很大貢獻，正當人們對他寄以更大期望時，他卻于1894年元旦因血中毒逝世，年僅36歲。為了紀念他的功績，人們用他的名字來命名各種波動頻率的單位，簡稱“赫”。

赫茲的主要貢獻是用實驗證明了電磁波的存在，并測出電磁波傳播的速度跟光速相同，還進一步觀察到電磁波具有聚焦、直進性、反射、折射和偏振等性質(zhì)。到了電磁波被試驗所證實，光是電磁波的理論就徹底地深入人心，這時候，光的波動說就把粒子說打翻在地，再踏上一只腳。

附：赫茲證明電磁波的故事

我們的故事要從1887年的德國小城--卡爾斯魯厄(Karlsruhe)講起。美麗的萊茵河從阿爾卑斯山區(qū)緩緩流下，在山谷中輾轉(zhuǎn)向北，把南方溫暖濕潤的風帶到這片土地上。它本應(yīng)是法德兩國之間的一段天然邊界，但十六年前。雄圖大略的俾斯麥通過一場漂亮的戰(zhàn)爭擊敗了拿破侖三世，攫取了河對岸的阿薩斯和洛林，也留下了法國人的眼淚和我們中學(xué)課本中震撼人心的《最后一課》的故事。和阿爾薩斯隔河相望的是巴登邦，神秘的黑森林從這里蜒展開去，孕育著德國古老的傳說和格林兄弟那奇妙的靈感?？査刽敹蚓桶察o地躺在森林與大河之間，無數(shù)輻射狀的道路如蛛網(wǎng)般收聚．指向市中心那座著名的l 8世紀的宮殿。這是一座安靜祥和的城市，據(jù)說，它的名字本身就是由城市的建造者卡爾(Karl)和“安靜”(Ruhe)一詞所組成。對于科學(xué)家來說，這里實在是一個遠離塵世喧囂，可以靜心做研究的好地方。

? 現(xiàn)在。海因里希魯?shù)婪蚝掌?Heinrich Rudog Hertz)就站在卡爾斯魯厄大學(xué)的一間實驗室里，專心致志地擺弄他的儀器。那時候，赫茲剛剛?cè)畾q。新婚燕爾，也許不會想到他將在科學(xué)史上成為和他的老師亥姆霍茲一樣鼎鼎有名的人物，不會想到他將和汽車大王卡爾本茨(Carl Benz)一起成為這個小城的驕傲?，F(xiàn)在他的心思，只是完完全全地傾注在他的那套裝置上。

赫茲給他的裝置拍了照片，不過在19 世紀80年代，照相的網(wǎng)目銅版印刷技術(shù)還剛剛發(fā)明不久，尚未普及。以致連最好的科學(xué)雜志如《物理學(xué)紀事》都沒能把它們印在論文里面。但是我們今天已經(jīng)知道，赫茲的裝置是很簡單的：它的主要部分是一個電火花發(fā)生器。有兩個大銅球作為電容，并通過銅棒連接到兩個相隔很近的小銅球上。導(dǎo)線從兩個小球上伸展出去，纏繞在一個大感應(yīng)線圈的兩端，然后又連接到一個梅丁格電池上，將這套古怪的裝置連成了一個整體。

赫茲全神貫注地注視著那兩個幾乎緊挨在一起的小銅球，然后合上了電路開關(guān)。頓時，電的魔力開始在這個簡單的系統(tǒng)里展現(xiàn)出來：無形的電流穿過裝置里的感應(yīng)線圈，并開始對銅球電容進行充電。赫茲冷冷地注視著他的裝置，在心里面想象著電容兩端電壓不斷上升的情形。在電學(xué)的領(lǐng)域攻讀了那么久，赫茲對自己的知識是有充分信心的。他知道，當電壓

上升到2萬伏左右，兩個小球之間的空氣就會被擊穿，電荷就可以從中穿過，往來于兩個大銅球之間，從而形成一個高頻的振蕩回路(LC回路)。但是，他現(xiàn)在想要觀察的不是這個。

果然，過了一會兒，隨著細微的“啪”的一聲，一束美麗的藍色電花爆開在兩個銅球之問，整個系統(tǒng)形成了一個完整的回路，細小的電流束在空氣中不停地扭動，綻放出幽幽的熒光來?；鸹ㄉ钥v即逝，因為每一次的振蕩都伴隨著少許能量的損失，使得電容兩端的電壓很快又降到擊穿值以下。于是這個怪物養(yǎng)精蓄銳，繼續(xù)充電，直到再次恢復(fù)飽滿的精力，開始另一場火花表演為止。

赫茲更加緊張了。他跑到窗口，將所有的窗簾都拉上，同時又關(guān)掉了實驗室的燈，讓自己處在一片黑暗之中。這樣一來，那些火花就顯得格外醒目而刺眼。赫茲揉了揉眼睛，讓它們更為習慣于黑暗的環(huán)境。他盯著那串間歇的電火花，還有電火花旁邊的空氣，心里面想象了一幅又一幅的圖景。他不是要看這個裝置如何產(chǎn)生火花短路，他這個實驗的目的，是為了求證那虛無縹緲的“電磁波”的存在。那是一種什么樣的東西啊，它看不見，摸不著，到那時為止誰也沒有見過，驗證過它的存在?？墒?，赫茲對此是堅信不疑的，因為它是麥克斯韋(Maxwell)理論的一個預(yù)言，而麥克斯韋理論......哦，它在數(shù)學(xué)上簡直完美得像一個奇跡!仿佛是上帝之手寫下的一首詩歌。這樣的理論，很難想象它是錯誤的。赫茲吸了一口氣，又笑了：不管理論怎樣無懈可擊，它畢竟還是要通過實驗來驗證的呀。他站在那里看了一會兒，在心里面又推想了幾遍，終于確定自己的實驗無誤：如果麥克斯韋是對的話，那么每當發(fā)生器火花放電的時候，在兩個銅球之間就應(yīng)該產(chǎn)生一個振蕩的電場。同時引發(fā)一個向外傳播的電磁波。赫茲轉(zhuǎn)過頭去，在不遠處．放著兩個開口的長方形銅環(huán)，在開口處也各鑲了一個小銅球。那是電磁波的接收器。如果麥克斯韋的電磁波真的存在的話，那么它就會飛越空間，到達接收器，在那里感生一個振蕩的電動勢，從而在接收器的開口處也同樣激發(fā)出電火花來。實驗室里面靜悄悄的，赫茲一動不動地站在那里，仿佛他的眼睛已經(jīng)看見那無形的電磁波在空間穿越。當發(fā)生器上產(chǎn)生火花放電的時候，接收器是否也同時感生出火花來呢?赫茲睜大了雙眼，他的心跳得快極了。銅環(huán)接收器突然顯得有點異樣，赫茲簡直忍不住要大叫一聲，他把自己的鼻子湊到銅環(huán)的前面，明明白白地看見似乎有微弱的火花在兩個銅球之間的空氣里躍過。是幻覺，還是心理作用?不，都不是。一次，兩次，三次，赫茲看清楚了：雖然它一閃即逝，但上帝啊，千真萬確，真的有火花正從接收器的兩個小球之間穿過，而整個接收器卻是一個隔離的系統(tǒng)，既沒有連接電池也沒有任何的能量來源。赫茲不斷地重復(fù)著放電過程，每一次，火花都聽活地從接收器上被激發(fā)出來，在赫茲看來，世上簡直沒有什么能比它更加美麗了。

良久良久，終于赫茲揉了揉眼睛，直起腰來：現(xiàn)在一切都清楚了，電磁波真實地存在于空間之中，正是它激發(fā)了接收器上的電火花。他勝利了，成功地解決了這個八年前由柏林普魯士科學(xué)院提出懸賞的問題；同時，麥克斯韋的理論也勝利了，物理學(xué)的一個新高峰--電磁理論終于被建立起來。偉大的法拉第(MichaeI

Faraday)為它打下了地基，偉大的麥克斯韋建造了它的主體，而今天，他--偉大的赫茲--為這座大廈封了頂。

赫茲小心地把接收器移到不同的位置，電磁波的表現(xiàn)和理論預(yù)測的分毫不差。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，赫茲得出了電磁波的波長。把它乘以電路的振蕩頻率，就可以計算出電磁波的前進速度。這個數(shù)值在可容許誤差以內(nèi)恰好等于30萬公里／秒，也就是光速。麥克斯韋驚人的預(yù)言得到了證實：原來電磁波一點都不神秘，我們平時見到的光就是電磁波的一種，只不過普通光的頻率正好落在某一個范圍內(nèi)，而能夠為我們的眼睛所感覺到罷了。

無論從哪一個意義上來說，這都是一個了不起的發(fā)現(xiàn)。古老的光學(xué)終于可以被完全包容于新興的電磁學(xué)里面，而“光是電磁波的一種”的論斷也終于為爭論已久的光本性的問題下了一個似乎是不可推翻的定論(我們馬上就要去看看這場曠日持

久的精彩大戰(zhàn))。電磁波的反射、衍射和干涉實驗很快就做出來了，這些實驗進一步地證實了電磁波和光波的一致性，無疑是電磁理論的一個巨大成就。? 赫茲的名字終于可以被閃光地鐫刻在科學(xué)史的名人堂里，可是，作為一個純粹的嚴肅的科學(xué)家，赫茲當時卻沒有預(yù)見到他的發(fā)現(xiàn)里面所蘊藏的巨大的商業(yè)意義。在卡爾斯魯厄大學(xué)的那間實驗室里，他想的只是如何可以更加靠近大自然的終極奧秘，根本沒有料到他的實驗會帶來一場怎么樣的時代革命。赫茲英年早逝，還不到37歲就離開了這個他為之醉心的世界。然而，就在那一年，一位在倫巴第度假的20歲意大利青年讀到了他的關(guān)于電磁波的論文。兩年后，這個青年已經(jīng)在公開場合進行無線電的通訊表演，不久他的公司成立，并成功地拿到了專利證。到了1901年，赫茲死后的第七年，無線電報已經(jīng)可以穿越大西洋，實現(xiàn)兩地的實時通訊了。這個來自意大利的年輕人就是古格列爾莫馬可尼(Guglielmc，Mar-coni)，與此同時俄國的波波夫(Aleksandr P叩ov)也在無線通訊領(lǐng)域做了同樣的貢獻。他們掀起了一場革命的風暴，把整個人類帶進了一個嶄新的“信息時代”。如果赫茲身后有知，他又將會做何感想呢?

但仍然覺得赫茲只會對此置之一笑。他是那種純粹的科學(xué)家，把對真理的追求當做人生最大的價值。恐怕就算他想到了電磁波的商業(yè)前景，也會不屑去把它付諸實踐吧?也許，在美麗的森林和湖泊間散步，思考自然的終極奧秘；在秋天落葉的校園里，和學(xué)生探討學(xué)術(shù)問題，這才是他真正的人生吧?今天。他的名字已經(jīng)成為“頻率”這個物理量的單位，被每個人不斷地提起?？墒钦f不定他還會嫌我們打擾他的安寧呢？ 無疑，赫茲就是這樣一個淡泊名利的人。1887年10月，偉大的基爾霍夫(Gustav Robert Kirt。'hhoff')在柏林去世，亥姆霍茲強烈地推薦赫茲成為那個教授職位的繼任者，但赫茲卻拒絕了。也許在赫茲看來，柏林的喧囂并不適合他。亥姆霍茲理解自己學(xué)生的想法，寫信勉勵他說：“一個希望與眾多科學(xué)問題搏斗的人最好還是遠離大都市。”

只是赫茲卻沒有想到，他的這個決定在冥冥中忽然改變了許多事情。他并不知道，自己已經(jīng)在電磁波的實驗中親手種下了一個幽靈的種子，而頂替他去柏林任教的那個人，則會在一個命中注定的時刻把這個幽靈從沉睡中喚醒過來。在那之后，一切都改變了，在未來的三十年間，一些非常奇妙的事情會不斷地發(fā)生，徹底地重塑整個物理學(xué)的面貌。一場革命的序幕已經(jīng)在不知不覺中悄悄拉開，而我們的宇宙也即將經(jīng)受一場暴風雨般的洗禮，從而變得更加神秘莫測，光怪陸離，震撼人心。

赫茲發(fā)現(xiàn)電磁波的實驗

丁天然

早在1862年，年僅31歲的英國物理學(xué)家麥克斯韋就從理論上科學(xué)地預(yù)言了電磁波的存在，但是他本人并沒有能夠用實驗證實。一些對電磁波理論持反對態(tài)度的人不斷發(fā)難：“誰見過電磁波？它是什么樣子？拿出來看看！”

第一個證明電磁波存在的是德國物理學(xué)家赫茲。1888年2月，他用自己設(shè)計的儀器完成了這一轟動科技界的實驗。

1886年，29歲的赫茲在做放電實驗時，偶然發(fā)現(xiàn)身邊的一個線圈兩端發(fā)出電火花，原來是一個個小火花在迅速地來回跳躍。他想到，這可能與電磁波有關(guān)。后來，他制作了一個十分簡單而又非常有效的電磁波探測器──諧振環(huán)，就是把一根粗銅絲彎成環(huán)狀，環(huán)的兩端各連一個金屬小球，球間距離可以調(diào)整。最初，赫茲把諧振環(huán)放在放電的萊頓瓶（一種早期的電容器）附近，反復(fù)調(diào)整諧振環(huán)的位置和小球的間距，終于在兩個小球間閃出電火花。赫茲認為，這種電火花是萊頓瓶放電時發(fā)射出的電磁波，被諧振環(huán)接收后而產(chǎn)生的。后來，赫茲又用諧振環(huán)接收其他裝置產(chǎn)生的電磁波，諧振環(huán)中也發(fā)出了電火花。所以，諧振環(huán)就好像收音機一樣，它是電磁波的接收器。就這樣，人們懷疑并期待已久的電磁波終于被實驗證明了。

1888年2月13日，赫茲在柏林科學(xué)院，將他的實驗結(jié)果公布于世。使整個科技界為之震動。赫茲實驗不僅證明了電磁波的存在，同時也導(dǎo)致了無線電通信的產(chǎn)生，開辟了電子技術(shù)的新紀元。赫茲在1894年元旦去世，終年不到37歲。但是，赫茲對人類的貢獻是不朽的，人們?yōu)榱擞肋h紀念他，就把頻率的單位定為“赫茲”。

第二篇：赫茲證明電磁波的存在

赫茲證明電磁波的存在實驗

為了用實驗來證實麥克斯韋高深莫測的電磁場理論，驗證電磁波的確存在，赫茲精心設(shè)計了一個電磁波發(fā)生器，對“電火花實驗”進行了一系列深入的研究。赫茲用兩塊邊長16英寸的正方形鋅板，每塊鋅板接上一個12英寸長的銅棒，銅棒的一端焊上一個金屬球，將銅棒與感應(yīng)圈的電極相連。通電時，如果使兩根銅棒上的金屬球靠近，便會看到有火花從一個球跳到另一個球。這些火花表明電流在循環(huán)不息，在金屬球之間產(chǎn)生的這種高頻電火花，即電磁波，麥克斯韋的理論認為由此電磁波便會被送到空間去。赫茲為了捕捉這些電磁波，證明它確實被送到了空間，他用一根兩端帶有銅球的銅絲彎成環(huán)狀，當作檢波器。他把這個檢波器放到離電磁波發(fā)生器10米遠的地方，當電磁波發(fā)生器通電后，檢波器銅絲圈兩端的銅球上產(chǎn)生了電火花。這些火花是怎樣產(chǎn)生的呢？赫茲認為：這便是電磁波從發(fā)射器發(fā)出后，被檢波器捉住了；電磁波不僅產(chǎn)生了，而且傳播了10米遠。

赫茲測量電磁波傳播速度的實驗，選擇了一個長、寬、高分別為15米、14米、6米的教室。在離波源13米處的墻面上安裝了一塊4（米）×2（米）的鋅板。當從波源發(fā)射出的電磁波經(jīng)鋅板反射后，在空間便形成了駐波。赫茲先用檢波器測出電磁波的波長，再根據(jù)直線振蕩器的尺寸算出電磁波的頻率，最后，用駐波法精確地測量了電磁波的傳播速度。

背景知識

1887年11月5日，赫茲將他發(fā)現(xiàn)電磁波的研究成果總結(jié)在《論在絕緣體中電過程引起的感應(yīng)現(xiàn)象》一文中，寄給了亥姆霍茲，論文中用實驗證明了麥克斯韋的電磁場理論。亥姆霍茲一口氣讀完了論

文，非常高興地立即寫信給他的得意門生：“手稿收到。好！星期四手稿交付排印?！眱H過3天，赫茲就收到了老師的這封復(fù)信。誰也沒有料想到，赫茲竟用如此簡單的自制儀器驗證了麥克斯韋如此深奧的電磁場理論，赫茲的論文出色地解答了1879年亥姆霍茲提出的懸賞難題，由此榮獲柏林學(xué)院的科學(xué)獎。從此，電磁波的存在得到了確認，再也沒有人懷疑了

從此以后，赫茲便專門從事電磁波的研究，他發(fā)現(xiàn)，電磁波可以毫無阻礙地穿過墻壁，不過遇到大而薄的金屬片便被阻擋住了。他還測定了電磁彼的波長，并計算了電磁波的傳播速度，發(fā)現(xiàn)它在真空中的傳播速度和光一樣快。

1888年1月，他完成了《論電動效應(yīng)的傳播速度》論文，并把論文寄給了老師亥姆霍茲，赫茲在論文中肯定了電磁波的傳播速度等于光速，赫茲的這篇論文發(fā)表后，受到全世界科學(xué)界的矚目。后來發(fā)現(xiàn)X射線的倫琴教授寫信向赫茲祝賀，贊揚他的這些實驗是近幾年物理學(xué)中最優(yōu)異的成果。

第三篇：證明大氣壓的存在實驗范文

證明大氣壓的存在實驗

一、實驗在教材中所處的地位與作用：巧用廢棄飲料瓶證明大氣壓存在的幾個小實驗，既幫助學(xué)生了解大氣壓的存在，又有助于引導(dǎo)學(xué)生用生活中常見物品做實驗、研究物理問題，還有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣、提高動手能力及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，鼓勵學(xué)生開展小發(fā)明、小制作，促進探究性學(xué)習。

二、實驗原型及不足之處：大氣是摸不著看不到的氣體，大氣壓的存在令同學(xué)們懷疑，通過學(xué)生親自動手小實驗證明大氣壓存在是最好的辦法。而教材只是列舉了生活中由大氣壓引起的幾個現(xiàn)象（人教版九年級物理P86頁圖14.3-1），進行想想議議，而學(xué)生沒有親自去體會，顯然由此證明大氣壓的存在是不夠的。教參介紹的瓶吞雞蛋實驗，也由于雞蛋被吞進去后，取出來比較麻煩而不適宜在課堂上做，特別是在多個班做實驗不夠方便。

三、實驗創(chuàng)新與改進之處：

1、利用生活中常見的飲料瓶及彈力球可以代替瓶吸雞蛋實驗，而且可以反復(fù)做。

2、利用飲料瓶和乒乓球可以做覆杯實驗。

3、利用飲料瓶和熱水可以做鐵桶壓扁實驗。

4、利用飲料瓶還可以引入托里拆利實驗。

5、利用飲料瓶和水直接演示大氣壓的存在。

四、實驗器材：飲料瓶、彈力球、水及水槽、乒乓球等。

五、實驗過程及效果：

1、稍微用力按下空飲料瓶的同時將彈力球放在瓶口上，再將瓶子倒過來，彈力球不會掉下，證明了大氣壓的存在。這個實驗可以反復(fù)

做，而不必用雞蛋做。

2、在礦泉水瓶中裝滿水，用乒乓球蓋嚴瓶口，手按住乒乓球把瓶子倒過來，放開手后水不會流出來乒乓球也不會下落。此實驗說明了大氣壓強的存在，直觀形象、生動有趣，比用任何語言描述效果都要好。

3、向空飲料瓶里倒點熱水并且把瓶子涮一涮，再把熱水倒出來，迅速密封瓶蓋，會明顯發(fā)現(xiàn)瓶子變癟了，從而證明了大氣壓的存在。

4、再取一飲料瓶灌滿水并擰緊瓶蓋后，把它倒置在盛有足夠多水的玻璃水槽中，在水中把瓶蓋擰下來，抓住瓶子向上提，但不露出水面發(fā)現(xiàn)瓶里的水并不落回水槽中。既證明了大氣壓的存在又為介紹托里拆里實驗作準備。還可以在此實驗的基礎(chǔ)上，在瓶底打孔，立刻發(fā)現(xiàn)瓶里的水流回水槽中。原因是瓶子內(nèi)、外均有大氣壓相互抵消，水柱在本身重力的作用下流回水槽，這里又形成以前所學(xué)過的連通器。

5、將一飲料瓶底部扎幾個細孔，再往飲料瓶中到入適量的水，此時會發(fā)現(xiàn)瓶底處有水流出，可以印證液體對容器底部有壓強。繼續(xù)迅速把飲料瓶中灌滿水，然后擰緊瓶蓋，這時可觀察到飲料瓶底部并沒有水流出。如果再擰松瓶蓋，又發(fā)現(xiàn)水流了出來。這說明是大氣壓作用形成的這一現(xiàn)象。

總之，在我們生活的周圍有很多物品可為教學(xué)服務(wù)，爭取做到不被實驗室中的器材所限制，正如物理前輩朱正元教授所倡導(dǎo)的“瓶瓶罐罐當儀器，拼拼湊湊做實驗”，充分發(fā)揮教師、學(xué)生的想象力，創(chuàng)

造性的利用身邊的物品做更多生動簡單的小實驗為我們的物理教學(xué)服務(wù)。

2010年6月

證明大氣壓存在的實驗方法

夏波

【內(nèi)容摘要】：大氣壓是初中物理的教學(xué)難點，突破難點的方法有多種多樣，常用的方法有玻璃吸盤法、馬德保半球?qū)嶒灧?、廣口瓶吞雞蛋法?！娟P(guān)鍵詞】：大氣壓；物理實驗；物理。

大氣壓是初中物理教學(xué)的重要內(nèi)容，也是教學(xué)的難點。難就難在學(xué)生沒有大氣壓的感受。把一個東西放在手上，人們能夠感受到它的重量，知道物體對手有一個壓強；挑起一副擔子，人們能夠感受到它的壓力，知道擔子對肩膀有一個壓強。人們從一出生就生活在大氣之中，卻沒有一個人能夠感受到大氣對自己有壓力，有壓強。人對事物的認識，取決于事物給人的感受。事物給人以感受，人就承認它的存在；事物沒有給人以感受，人就不會承認它的存在。學(xué)生沒有感受到大氣給自己的壓力，當然，不會承認大氣壓的存在。正因如此，使得大氣壓的教學(xué)成為物理教學(xué)的一個難點。

應(yīng)該怎樣破解這個難點呢？最重要的是要讓感受到大氣壓，視覺上的、味覺上的、觸覺上的都可以。下面幾個實驗成本低，又能較好證明大氣壓的存在。

一、玻璃吸盤法

拿一個吸盤放在玻璃板上，再把它拿起來，說明吸盤與玻璃板是分離的。把吸盤按在玻璃板上，排出吸盤里的空氣，再把它拿起來，發(fā)現(xiàn)玻璃板也被吸起來了。

讓學(xué)生思考，為什么前幾次吸盤不能夠把玻璃板吸起來？為什么后來吸盤把玻璃板吸起來了？引導(dǎo)學(xué)生分析這兩個問題，使學(xué)生間接地認識到大氣壓的存在。把吸盤放在玻璃板上，吸盤內(nèi)部有空氣，空氣是流體，在某一個點上的壓力是朝著各個方面的，在吸盤的某一個點上，吸盤內(nèi)和吸盤外所受的壓力是一樣大的，吸盤的內(nèi)部和外部所受的壓力是一樣的。當吸盤內(nèi)部沒有空氣的時候，吸盤能夠把玻璃板吸起來。說明吸盤受到一個由外指向內(nèi)的力的作用，把吸盤按在了玻璃板上。試想，如果沒有這樣的一個力的存在，吸盤內(nèi)部和外部都沒有力的作用，那么二者豈不分離了。這個力是誰？剛才是內(nèi)外都有空氣，吸盤與玻璃板分離，現(xiàn)在是內(nèi)部沒有空氣，外部有空氣，那么問題肯定是出在空氣上。是外部的空氣給吸盤一個指向內(nèi)部的力。壓強是單位面積受力的大小。有力的存在，自然就會有壓強的存在?？諝饽軌蚪o物體施加力，空氣對物體就能夠產(chǎn)生壓強。

二、稱空氣

力和壓強是一對孿生姊妹，有力的存在，必然有壓強的存在。所以，要說明大氣壓的存在，只需要說明大氣有壓力就可以了。大氣受地球的吸引，有一定的重力。要說明大氣有壓力，只需要說明大氣有重力就可以了。所以，我們只要設(shè)法說明空氣有重量就可以了。

取兩個玻璃瓶子，打開瓶口，連同瓶蓋一起放在天平上稱重，使天平平衡。再把兩個瓶子蓋上口，抽出其中一個瓶子里的一些空氣，再次稱兩個瓶子的重量。會發(fā)現(xiàn)天平的指針有輕微的偏轉(zhuǎn)。這說明空氣是有重量的。就而推出，空氣對物體有壓力，大氣壓是存在的。

三、模擬馬德堡半球?qū)嶒?/p>

兩個皮碗口對口擠壓，然后兩手用力往外拉，發(fā)現(xiàn)要用較大的力才能拉開。馬德堡半球?qū)嶒灪湍M實驗的共同點是：將金屬球內(nèi)和皮碗內(nèi)的空氣抽出或擠出，使金屬球內(nèi)和皮碗內(nèi)空氣的壓強減小，而外界的大氣壓強就把它們緊緊地壓在一起，要用較大的力才能拉開，這就有力證明了大氣壓強的存在。

四、“瓶吞蛋”實驗

用剝了殼的熟雞蛋堵住廣口瓶口，實驗前用手輕輕用力，不能將雞蛋完整地壓入瓶內(nèi)。再將點燃的棉球扔入裝有細沙（防止燒裂瓶底）的瓶中，迅速將該熟雞蛋塞住瓶口，待火熄滅后，觀察到雞蛋“嘣”的一聲掉入瓶內(nèi)。

上述實驗，由于棉花燃燒使瓶內(nèi)氣壓降低，當瓶內(nèi)壓強小于瓶外大氣壓強時，雞蛋在大氣壓強的作用下，被壓入瓶內(nèi)。

五、“覆杯實驗”

玻璃杯內(nèi)裝滿水，用硬紙片蓋住玻璃杯口，用手按住，并倒置過來，放手后，整杯水被紙片托住，紙片不掉下來。

該實驗玻璃杯內(nèi)裝滿水，排出了空氣，杯內(nèi)的水對紙片向下的壓強小于大氣對紙片向上的壓強，因而紙片不掉下來。

六、注射器拉砝碼

取一注射器,把針筒倒夾在鐵架臺的鐵夾中,先將活塞推到針筒頂端,排盡空氣后用橡皮套將管口套牢,再在活塞頸上拴上細繩,繩下掛幾個鉤碼,活塞也不易拉下來。

七、試管實驗法

將粗試管裝滿水后,再將稍細的空試管插入粗試管中至一半深度處,將兩試管迅速倒置過來,放開細試管后,則會看到細試管在粗試管內(nèi)緩緩上升,這表明大氣有壓強。

八、抽氣實驗法

在橡皮塞中插入兩支細短玻璃管,一根玻璃管口套上一個小氣球,并用線扎緊,另一根接厚橡膠管后與抽氣筒相連。用橡皮塞塞緊廣口瓶瓶口,用抽

氣筒抽出瓶中的部分空氣,此時套在另一玻璃管口的小氣球就膨脹起來。這是由于抽走瓶內(nèi)部分氣體后,瓶內(nèi)壓強減小并小于瓶外大氣壓強,因而大氣壓強將瓶外部分氣體壓進了氣球。

總之,教師如能在原有的驗證大氣壓存在的實驗基礎(chǔ)上再增加以上一些小實驗或安排學(xué)生自己課后動手做一做,能加深學(xué)生對大氣壓強存在的理解，培養(yǎng)學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學(xué)生求異思維和整體分析及概括問題的能力

第四篇：證明《大氣壓存在》的簡捷實驗

證明《大氣壓存在》的簡捷實驗

肅寧縣邵莊中學(xué)郭滿增

一、實驗名稱：證明《大氣壓存在》的簡捷實驗

二、實驗?zāi)康模鹤C明大氣壓存在三、實驗器材：塑料飲料瓶（太子奶瓶、營養(yǎng)快線瓶）、橡膠氣球、皮筋、熱水、冷水、水槽。

四、實驗操作：演示實驗一：

1、將熱水倒入空塑料瓶中（多半瓶），過一會把熱水倒出，旋緊蓋子，再把它放入盛有涼水的水槽中，一會兒看到瓶子被壓癟。

演示實驗二：

2、將熱水倒入空塑料瓶中（多半瓶），過一會把熱水倒出，把氣球用皮筋固定在瓶口過一會兒，氣球被吸進瓶內(nèi)并且被吹大。

五、裝置改進意義：儀器結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，現(xiàn)象明顯可推廣為小組合作、學(xué)生實驗，提高學(xué)生興趣。

第五篇：證明大氣壓存在的實驗方法

證明大氣壓存在的實驗方法

【內(nèi)容摘要】：大氣壓是初中物理的教學(xué)難點，突破難點的方法有多種多樣，常用的方法有玻璃吸盤法、馬德保半球?qū)嶒灧?、廣口瓶吞雞蛋法。

【關(guān)鍵詞】：大氣壓；物理實驗；物理。

大氣壓是初中物理教學(xué)的重要內(nèi)容，也是教學(xué)的難點。難就難在學(xué)生沒有大氣壓的感受。把一個東西放在手上，人們能夠感受到它的重量，知道物體對手有一個壓強；挑起一副擔子，人們能夠感受到它的壓力，知道擔子對肩膀有一個壓強。人們從一出生就生活在大氣之中，卻沒有一個人能夠感受到大氣對自己有壓力，有壓強。人對事物的認識，取決于事物給人的感受。事物給人以感受，人就承認它的存在；事物沒有給人以感受，人就不會承認它的存在。學(xué)生沒有感受到大氣給自己的壓力，當然，不會承認大氣壓的存在。正因如此，使得大氣壓的教學(xué)成為物理教學(xué)的一個難點。應(yīng)該怎樣破解這個難點呢？最重要的是要讓感受到大氣壓，視覺上的、味覺上的、觸覺上的都可以。下面幾個實驗成本低，又能較好證明大氣壓的存在。

一、玻璃吸盤法

拿一個吸盤放在玻璃板上，再把它拿起來，說明吸盤與玻璃板是分離的。把吸盤按在玻璃板上，排出吸盤里的空氣，再把它拿起來，發(fā)現(xiàn)玻璃板也被吸起來了。

讓學(xué)生思考，為什么前幾次吸盤不能夠把玻璃板吸起來？為什么后來吸盤把玻璃板吸起來了？引導(dǎo)學(xué)生分析這兩個問題，使學(xué)生間接地認識到大氣壓的存在。把吸盤放在玻璃板上，吸盤內(nèi)部有空氣，空氣是流體，在某一個點上的壓力是朝著各個方面的，在吸盤的某一個點上，吸盤內(nèi)和吸盤外所受的壓力是一樣大的，吸盤的內(nèi)部和外部所受的壓力是一樣的。當吸盤內(nèi)部沒有空氣的時候，吸盤能夠把玻璃板吸起來。說明吸盤受到一個由外指向內(nèi)的力的作用，把吸盤按在了玻璃板上。試想，如果沒有這樣的一個力的存在，吸盤內(nèi)部和外部都沒有力的作用，那么二者豈不分離了。這個力是誰？剛才是內(nèi)外都有空氣，吸盤與玻璃板分離，現(xiàn)在是內(nèi)部沒有空氣，外部有空氣，那么問題肯定是出在空氣上。是外部的空氣給吸盤一個指向內(nèi)部的力。壓強是單位面積受力的大小。有力的存在，自然就會有壓強的存在?？諝饽軌蚪o物體施加力，空氣對物體就能夠產(chǎn)生壓強。

二、稱空氣

力和壓強是一對孿生姊妹，有力的存在，必然有壓強的存在。所以，要說明大氣壓的存在，只需要說明大氣有壓力就可以了。大氣受地球的吸引，有一定的重力。要說明大氣有壓力，只需要說明大氣有重力就可以了。所以，我們只要設(shè)法說明空氣有重量就可以了。

取兩個玻璃瓶子，打開瓶口，連同瓶蓋一起放在天平上稱重，使天平平衡。再把兩個瓶子蓋上口，抽出其中一個瓶子里的一些空氣，再次稱兩個瓶子的重量。會發(fā)現(xiàn)天平的指針有輕微的偏轉(zhuǎn)。這說明空氣是有重量的。就而推出，空氣對物體有壓力，大氣壓是存在的。

三、模擬馬德堡半球?qū)嶒?/p>

兩個皮碗口對口擠壓，然后兩手用力往外拉，發(fā)現(xiàn)要用較大的力才能拉開。馬德堡半球?qū)嶒灪湍M實驗的共同點是：將金屬球內(nèi)和皮碗內(nèi)的空氣抽出或擠出，使金屬球內(nèi)和皮碗內(nèi)空氣的壓強減小，而外界的大氣壓強就把它們緊緊地壓在一起，要用較大的力才能拉開，這就有力證明了大氣壓強的存在。

四、“瓶吞蛋”實驗

用剝了殼的熟雞蛋堵住廣口瓶口，實驗前用手輕輕用力，不能將雞蛋完整地壓入瓶內(nèi)。再將點燃的棉球扔入裝有細沙（防止燒裂瓶底）的瓶中，迅速將該熟雞蛋塞住瓶口，待火熄滅后，觀察到雞蛋“嘣”的一聲掉入瓶內(nèi)。上述實驗，由于棉花燃燒使瓶內(nèi)氣壓降低，當瓶內(nèi)壓強小于瓶外大氣壓強時，雞蛋在大氣壓強的作用下，被壓入瓶內(nèi)。

五、“覆杯實驗”

玻璃杯內(nèi)裝滿水，用硬紙片蓋住玻璃杯口，用手按住，并倒置過來，放手后，整杯水被紙片托住，紙片不掉下來。

該實驗玻璃杯內(nèi)裝滿水，排出了空氣，杯內(nèi)的水對紙片向下的壓強小于大氣對紙片向上的壓強，因而紙片不掉下來。

六、注射器拉砝碼

取一注射器,把針筒倒夾在鐵架臺的鐵夾中,先將活塞推到針筒頂端,排盡空氣后用橡皮套將管口套牢,再在活塞頸上拴上細繩,繩下掛幾個鉤碼,活塞也不易拉下來。

七、試管實驗法

將粗試管裝滿水后,再將稍細的空試管插入粗試管中至一半深度處,將兩試管迅速倒置過來,放開細試管后,則會看到細試管在粗試管內(nèi)緩緩上升,這表明大氣有壓強。

八、抽氣實驗法

在橡皮塞中插入兩支細短玻璃管,一根玻璃管口套上一個小氣球,并用線扎緊,另一根接厚橡膠管后與抽氣筒相連。用橡皮塞塞緊廣口瓶瓶口,用抽氣筒抽出瓶中的部分空氣,此時套在另一玻璃管口的小氣球就膨脹起來。這是由于抽走瓶內(nèi)部分氣體后,瓶內(nèi)壓強減小并小于瓶外大氣壓強,因而大氣壓強將瓶外部分氣體壓進了氣球。

總之,教師如能在原有的驗證大氣壓存在的實驗基礎(chǔ)上再增加以上一些小實驗或安排學(xué)生自己課后動手做一做,能加深學(xué)生對大氣壓強存在的理

解，培養(yǎng)學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學(xué)生求異思維和整體分析及概括問題的能力