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      赫茲證明電磁波存在實(shí)驗(yàn)

      時(shí)間:2019-05-15 12:28:58下載本文作者:會(huì)員上傳
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      第一篇:赫茲證明電磁波存在實(shí)驗(yàn)

      六、赫茲用試驗(yàn)證明電磁波存在赫茲,德國(guó)物理學(xué)家,生于漢堡。早在少年時(shí)代就被光學(xué)和力學(xué)實(shí)驗(yàn)所吸引。十九歲入德累斯頓工學(xué)院學(xué)工程,由于對(duì)自然科學(xué)的愛(ài)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(xí)。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(dān)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(shí),受赫爾姆霍茲之鼓勵(lì)研究麥克斯韋電磁理論,當(dāng)時(shí)德國(guó)物理界深信韋伯的電力與磁力可瞬時(shí)傳送的理論。因此赫茲就決定以實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)韋伯與麥克斯韋理論誰(shuí)的正確。依照麥克斯韋理論,電擾動(dòng)能輻射電磁波。赫茲根據(jù)電容器經(jīng)由電火花隙會(huì)產(chǎn)生振蕩原理,設(shè)計(jì)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(dāng)感應(yīng)線圈的電流突然中斷時(shí),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(dá)數(shù)百萬(wàn)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(jì)了一簡(jiǎn)單的檢波器來(lái)探測(cè)此電磁波。他將一小段導(dǎo)線彎成圓形,線的兩端點(diǎn)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(yuǎn),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(yuǎn)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(cè)加以證實(shí)。赫茲先求出振蕩器的頻率,又以檢波器量得駐波的波長(zhǎng),二者乘積即電磁波的傳播速度。正如麥克斯韋預(yù)測(cè)的一樣。電磁波傳播的速度等于光速。1888年,赫茲的實(shí)驗(yàn)成功了,而麥克斯韋理論也因此獲得了無(wú)上的光彩。赫茲在實(shí)驗(yàn)時(shí)曾指出,電磁波可以被反射、折射和如同可見(jiàn)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(chǎng)平行于振蕩器的導(dǎo)線,而磁場(chǎng)垂直于電場(chǎng),且兩者均垂直傳播方向。1889年在一次著名的演說(shuō)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(kāi)始的。1901年,馬可尼又成功的將訊號(hào)送到大西洋彼岸的美國(guó)。20世紀(jì)無(wú)線電通訊更有了異常驚人的發(fā)展。赫茲實(shí)驗(yàn)不僅證實(shí)麥克斯韋的電磁理論,更為無(wú)線電、電視和雷達(dá)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(guò)程引起的感應(yīng)現(xiàn)象》的論文中,總結(jié)了這個(gè)重要發(fā)現(xiàn)。接著,赫茲還通過(guò)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)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(shí)驗(yàn)了兩列電磁波的干涉,同時(shí)證實(shí)了在直線傳播時(shí),電磁波的傳播速度與光速相同,從而全面驗(yàn)證了麥克斯韋的電磁理論的正確性。并且進(jìn)一步完善了麥克斯韋方程組,使它更加優(yōu)美、對(duì)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(shí)驗(yàn)。他研究了紫外光對(duì)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(huì)釋放出電子的現(xiàn)象。這一發(fā)現(xiàn),后來(lái)成了愛(ài)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(dòng)電效應(yīng)的傳播速度》一文中。赫茲實(shí)驗(yàn)公布后,轟動(dòng)了全世界的科學(xué)界。由法拉第開(kāi)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(shí)代的意義,它不僅證實(shí)了麥克斯韋發(fā)現(xiàn)的真理,更重要的是開(kāi)創(chuàng)了無(wú)線電電子技術(shù)的新紀(jì)元。發(fā)現(xiàn)電磁波產(chǎn)生的巨大影響,連赫茲本人也沒(méi)料到。在發(fā)現(xiàn)電磁波不到6年,意大利的馬可尼、俄國(guó)的波波夫分別實(shí)現(xiàn)了無(wú)線電傳播,并且很快投入實(shí)際使用。其他利用電磁波的技術(shù),也像雨后春筍般相繼問(wèn)世。無(wú)線電報(bào)(1894年)、無(wú)

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

      赫茲對(duì)人類文明作出了很大貢獻(xiàn),正當(dāng)人們對(duì)他寄以更大期望時(shí),他卻于1894年元旦因血中毒逝世,年僅36歲。為了紀(jì)念他的功績(jī),人們用他的名字來(lái)命名各種波動(dòng)頻率的單位,簡(jiǎn)稱“赫”。

      赫茲的主要貢獻(xiàn)是用實(shí)驗(yàn)證明了電磁波的存在,并測(cè)出電磁波傳播的速度跟光速相同,還進(jìn)一步觀察到電磁波具有聚焦、直進(jìn)性、反射、折射和偏振等性質(zhì)。到了電磁波被試驗(yàn)所證實(shí),光是電磁波的理論就徹底地深入人心,這時(shí)候,光的波動(dòng)說(shuō)就把粒子說(shuō)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(guó)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(rùn)的風(fēng)帶到這片土地上。它本應(yīng)是法德兩國(guó)之間的一段天然邊界,但十六年前。雄圖大略的俾斯麥通過(guò)一場(chǎng)漂亮的戰(zhàn)爭(zhēng)擊敗了拿破侖三世,攫取了河對(duì)岸的阿薩斯和洛林,也留下了法國(guó)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(kāi)去,孕育著德國(guó)古老的傳說(shuō)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(wú)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(jì)的宮殿。這是一座安靜祥和的城市,據(jù)說(shuō),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(duì)于科學(xué)家來(lái)說(shuō),這里實(shí)在是一個(gè)遠(yuǎn)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(shí)驗(yàn)室里,專心致志地?cái)[弄他的儀器。那時(shí)候,赫茲剛剛?cè)畾q。新婚燕爾,也許不會(huì)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(huì)想到他將和汽車大王卡爾本茨(Carl Benz)一起成為這個(gè)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(guò)在19 世紀(jì)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(jì)事》都沒(méi)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(jiǎn)單的:它的主要部分是一個(gè)電火花發(fā)生器。有兩個(gè)大銅球作為電容,并通過(guò)銅棒連接到兩個(gè)相隔很近的小銅球上。導(dǎo)線從兩個(gè)小球上伸展出去,纏繞在一個(gè)大感應(yīng)線圈的兩端,然后又連接到一個(gè)梅丁格電池上,將這套古怪的裝置連成了一個(gè)整體。

      赫茲全神貫注地注視著那兩個(gè)幾乎緊挨在一起的小銅球,然后合上了電路開(kāi)關(guān)。頓時(shí),電的魔力開(kāi)始在這個(gè)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)里展現(xiàn)出來(lái):無(wú)形的電流穿過(guò)裝置里的感應(yīng)線圈,并開(kāi)始對(duì)銅球電容進(jìn)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(duì)自己的知識(shí)是有充分信心的。他知道,當(dāng)電壓

      上升到2萬(wàn)伏左右,兩個(gè)小球之間的空氣就會(huì)被擊穿,電荷就可以從中穿過(guò),往來(lái)于兩個(gè)大銅球之間,從而形成一個(gè)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(gè)。

      果然,過(guò)了一會(huì)兒,隨著細(xì)微的“啪”的一聲,一束美麗的藍(lán)色電花爆開(kāi)在兩個(gè)銅球之問(wèn),整個(gè)系統(tǒng)形成了一個(gè)完整的回路,細(xì)小的電流束在空氣中不停地扭動(dòng),綻放出幽幽的熒光來(lái)?;鸹ㄉ钥v即逝,因?yàn)槊恳淮蔚恼袷幎及殡S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(gè)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(kāi)始另一場(chǎng)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(shí)又關(guān)掉了實(shí)驗(yàn)室的燈,讓自己處在一片黑暗之中。這樣一來(lái),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(xí)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(gè)裝置如何產(chǎn)生火花短路,他這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的,是為了求證那虛無(wú)縹緲的“電磁波”的存在。那是一種什么樣的東西啊,它看不見(jiàn),摸不著,到那時(shí)為止誰(shuí)也沒(méi)有見(jiàn)過(guò),驗(yàn)證過(guò)它的存在。可是,赫茲對(duì)此是堅(jiān)信不疑的,因?yàn)樗躯溈怂鬼f(Maxwell)理論的一個(gè)預(yù)言,而麥克斯韋理論......哦,它在數(shù)學(xué)上簡(jiǎn)直完美得像一個(gè)奇跡!仿佛是上帝之手寫下的一首詩(shī)歌。這樣的理論,很難想象它是錯(cuò)誤的。赫茲吸了一口氣,又笑了:不管理論怎樣無(wú)懈可擊,它畢竟還是要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證的呀。他站在那里看了一會(huì)兒,在心里面又推想了幾遍,終于確定自己的實(shí)驗(yàn)無(wú)誤:如果麥克斯韋是對(duì)的話,那么每當(dāng)發(fā)生器火花放電的時(shí)候,在兩個(gè)銅球之間就應(yīng)該產(chǎn)生一個(gè)振蕩的電場(chǎng)。同時(shí)引發(fā)一個(gè)向外傳播的電磁波。赫茲轉(zhuǎn)過(guò)頭去,在不遠(yuǎn)處.放著兩個(gè)開(kāi)口的長(zhǎng)方形銅環(huán),在開(kāi)口處也各鑲了一個(gè)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(huì)飛越空間,到達(dá)接收器,在那里感生一個(gè)振蕩的電動(dòng)勢(shì),從而在接收器的開(kāi)口處也同樣激發(fā)出電火花來(lái)。實(shí)驗(yàn)室里面靜悄悄的,赫茲一動(dòng)不動(dòng)地站在那里,仿佛他的眼睛已經(jīng)看見(jiàn)那無(wú)形的電磁波在空間穿越。當(dāng)發(fā)生器上產(chǎn)生火花放電的時(shí)候,接收器是否也同時(shí)感生出火花來(lái)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(diǎn)異樣,赫茲簡(jiǎn)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(jiàn)似乎有微弱的火花在兩個(gè)銅球之間的空氣里躍過(guò)。是幻覺(jué),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(wàn)確,真的有火花正從接收器的兩個(gè)小球之間穿過(guò),而整個(gè)接收器卻是一個(gè)隔離的系統(tǒng),既沒(méi)有連接電池也沒(méi)有任何的能量來(lái)源。赫茲不斷地重復(fù)著放電過(guò)程,每一次,火花都聽(tīng)活地從接收器上被激發(fā)出來(lái),在赫茲看來(lái),世上簡(jiǎn)直沒(méi)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(lái):現(xiàn)在一切都清楚了,電磁波真實(shí)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(gè)八年前由柏林普魯士科學(xué)院提出懸賞的問(wèn)題;同時(shí),麥克斯韋的理論也勝利了,物理學(xué)的一個(gè)新高峰--電磁理論終于被建立起來(lái)。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(cè)的分毫不差。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),赫茲得出了電磁波的波長(zhǎng)。把它乘以電路的振蕩頻率,就可以計(jì)算出電磁波的前進(jìn)速度。這個(gè)數(shù)值在可容許誤差以內(nèi)恰好等于30萬(wàn)公里/秒,也就是光速。麥克斯韋驚人的預(yù)言得到了證實(shí):原來(lái)電磁波一點(diǎn)都不神秘,我們平時(shí)見(jiàn)到的光就是電磁波的一種,只不過(guò)普通光的頻率正好落在某一個(gè)范圍內(nèi),而能夠?yàn)槲覀兊难劬λ杏X(jué)到罷了。

      無(wú)論從哪一個(gè)意義上來(lái)說(shuō),這都是一個(gè)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(zhēng)論已久的光本性的問(wèn)題下了一個(gè)似乎是不可推翻的定論(我們馬上就要去看看這場(chǎng)曠日持

      久的精彩大戰(zhàn))。電磁波的反射、衍射和干涉實(shí)驗(yàn)很快就做出來(lái)了,這些實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步地證實(shí)了電磁波和光波的一致性,無(wú)疑是電磁理論的一個(gè)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(gè)純粹的嚴(yán)肅的科學(xué)家,赫茲當(dāng)時(shí)卻沒(méi)有預(yù)見(jiàn)到他的發(fā)現(xiàn)里面所蘊(yùn)藏的巨大的商業(yè)意義。在卡爾斯魯厄大學(xué)的那間實(shí)驗(yàn)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(méi)有料到他的實(shí)驗(yàn)會(huì)帶來(lái)一場(chǎng)怎么樣的時(shí)代革命。赫茲英年早逝,還不到37歲就離開(kāi)了這個(gè)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(gè)青年已經(jīng)在公開(kāi)場(chǎng)合進(jìn)行無(wú)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(wú)線電報(bào)已經(jīng)可以穿越大西洋,實(shí)現(xiàn)兩地的實(shí)時(shí)通訊了。這個(gè)來(lái)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(shí)俄國(guó)的波波夫(Aleksandr P叩ov)也在無(wú)線通訊領(lǐng)域做了同樣的貢獻(xiàn)。他們掀起了一場(chǎng)革命的風(fēng)暴,把整個(gè)人類帶進(jìn)了一個(gè)嶄新的“信息時(shí)代”。如果赫茲身后有知,他又將會(huì)做何感想呢?

      但仍然覺(jué)得赫茲只會(huì)對(duì)此置之一笑。他是那種純粹的科學(xué)家,把對(duì)真理的追求當(dāng)做人生最大的價(jià)值。恐怕就算他想到了電磁波的商業(yè)前景,也會(huì)不屑去把它付諸實(shí)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(wèn)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(gè)物理量的單位,被每個(gè)人不斷地提起??墒钦f(shuō)不定他還會(huì)嫌我們打擾他的安寧呢? 無(wú)疑,赫茲就是這樣一個(gè)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(qiáng)烈地推薦赫茲成為那個(gè)教授職位的繼任者,但赫茲卻拒絕了。也許在赫茲看來(lái),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(lì)他說(shuō):“一個(gè)希望與眾多科學(xué)問(wèn)題搏斗的人最好還是遠(yuǎn)離大都市。”

      只是赫茲卻沒(méi)有想到,他的這個(gè)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(shí)驗(yàn)中親手種下了一個(gè)幽靈的種子,而頂替他去柏林任教的那個(gè)人,則會(huì)在一個(gè)命中注定的時(shí)刻把這個(gè)幽靈從沉睡中喚醒過(guò)來(lái)。在那之后,一切都改變了,在未來(lái)的三十年間,一些非常奇妙的事情會(huì)不斷地發(fā)生,徹底地重塑整個(gè)物理學(xué)的面貌。一場(chǎng)革命的序幕已經(jīng)在不知不覺(jué)中悄悄拉開(kāi),而我們的宇宙也即將經(jīng)受一場(chǎng)暴風(fēng)雨般的洗禮,從而變得更加神秘莫測(cè),光怪陸離,震撼人心。

      赫茲發(fā)現(xiàn)電磁波的實(shí)驗(yàn)

      丁天然

      早在1862年,年僅31歲的英國(guó)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(méi)有能夠用實(shí)驗(yàn)證實(shí)。一些對(duì)電磁波理論持反對(duì)態(tài)度的人不斷發(fā)難:“誰(shuí)見(jiàn)過(guò)電磁波?它是什么樣子?拿出來(lái)看看!”

      第一個(gè)證明電磁波存在的是德國(guó)物理學(xué)家赫茲。1888年2月,他用自己設(shè)計(jì)的儀器完成了這一轟動(dòng)科技界的實(shí)驗(yàn)。

      1886年,29歲的赫茲在做放電實(shí)驗(yàn)時(shí),偶然發(fā)現(xiàn)身邊的一個(gè)線圈兩端發(fā)出電火花,原來(lái)是一個(gè)個(gè)小火花在迅速地來(lái)回跳躍。他想到,這可能與電磁波有關(guān)。后來(lái),他制作了一個(gè)十分簡(jiǎn)單而又非常有效的電磁波探測(cè)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(gè)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(gè)小球間閃出電火花。赫茲認(rèn)為,這種電火花是萊頓瓶放電時(shí)發(fā)射出的電磁波,被諧振環(huán)接收后而產(chǎn)生的。后來(lái),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(jī)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(shí)驗(yàn)證明了。

      1888年2月13日,赫茲在柏林科學(xué)院,將他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果公布于世。使整個(gè)科技界為之震動(dòng)。赫茲實(shí)驗(yàn)不僅證明了電磁波的存在,同時(shí)也導(dǎo)致了無(wú)線電通信的產(chǎn)生,開(kāi)辟了電子技術(shù)的新紀(jì)元。赫茲在1894年元旦去世,終年不到37歲。但是,赫茲對(duì)人類的貢獻(xiàn)是不朽的,人們?yōu)榱擞肋h(yuǎn)紀(jì)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(shí)驗(yàn)

      為了用實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)麥克斯韋高深莫測(cè)的電磁場(chǎng)理論,驗(yàn)證電磁波的確存在,赫茲精心設(shè)計(jì)了一個(gè)電磁波發(fā)生器,對(duì)“電火花實(shí)驗(yàn)”進(jìn)行了一系列深入的研究。赫茲用兩塊邊長(zhǎng)16英寸的正方形鋅板,每塊鋅板接上一個(gè)12英寸長(zhǎng)的銅棒,銅棒的一端焊上一個(gè)金屬球,將銅棒與感應(yīng)圈的電極相連。通電時(shí),如果使兩根銅棒上的金屬球靠近,便會(huì)看到有火花從一個(gè)球跳到另一個(gè)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(rèn)為由此電磁波便會(huì)被送到空間去。赫茲為了捕捉這些電磁波,證明它確實(shí)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(dāng)作檢波器。他把這個(gè)檢波器放到離電磁波發(fā)生器10米遠(yuǎn)的地方,當(dāng)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(rèn)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(yuǎn)。

      赫茲測(cè)量電磁波傳播速度的實(shí)驗(yàn),選擇了一個(gè)長(zhǎng)、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(dāng)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(cè)出電磁波的波長(zhǎng),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(cè)量了電磁波的傳播速度。

      背景知識(shí)

      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(guò)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(shí)驗(yàn)證明了麥克斯韋的電磁場(chǎng)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(guò)3天,赫茲就收到了老師的這封復(fù)信。誰(shuí)也沒(méi)有料想到,赫茲竟用如此簡(jiǎn)單的自制儀器驗(yàn)證了麥克斯韋如此深?yuàn)W的電磁場(chǎng)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(jiǎng)。從此,電磁波的存在得到了確認(rèn),再也沒(méi)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(wú)阻礙地穿過(guò)墻壁,不過(guò)遇到大而薄的金屬片便被阻擋住了。他還測(cè)定了電磁彼的波長(zhǎng),并計(jì)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(dòng)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(lái)發(fā)現(xiàn)X射線的倫琴教授寫信向赫茲祝賀,贊揚(yáng)他的這些實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)范文

      證明大氣壓的存在實(shí)驗(yàn)

      一、實(shí)驗(yàn)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(gè)小實(shí)驗(yàn),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(jiàn)物品做實(shí)驗(yàn)、研究物理問(wèn)題,還有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高動(dòng)手能力及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展小發(fā)明、小制作,促進(jìn)探究性學(xué)習(xí)。

      二、實(shí)驗(yàn)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(guò)學(xué)生親自動(dòng)手小實(shí)驗(yàn)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(gè)現(xiàn)象(人教版九年級(jí)物理P86頁(yè)圖14.3-1),進(jìn)行想想議議,而學(xué)生沒(méi)有親自去體會(huì),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(shí)驗(yàn),也由于雞蛋被吞進(jìn)去后,取出來(lái)比較麻煩而不適宜在課堂上做,特別是在多個(gè)班做實(shí)驗(yàn)不夠方便。

      三、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與改進(jìn)之處:

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

      2、利用飲料瓶和乒乓球可以做覆杯實(shí)驗(yàn)。

      3、利用飲料瓶和熱水可以做鐵桶壓扁實(shí)驗(yàn)。

      4、利用飲料瓶還可以引入托里拆利實(shí)驗(yàn)。

      5、利用飲料瓶和水直接演示大氣壓的存在。

      四、實(shí)驗(yàn)器材:飲料瓶、彈力球、水及水槽、乒乓球等。

      五、實(shí)驗(yàn)過(guò)程及效果:

      1、稍微用力按下空飲料瓶的同時(shí)將彈力球放在瓶口上,再將瓶子倒過(guò)來(lái),彈力球不會(huì)掉下,證明了大氣壓的存在。這個(gè)實(shí)驗(yàn)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(yán)瓶口,手按住乒乓球把瓶子倒過(guò)來(lái),放開(kāi)手后水不會(huì)流出來(lái)乒乓球也不會(huì)下落。此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了大氣壓強(qiáng)的存在,直觀形象、生動(dòng)有趣,比用任何語(yǔ)言描述效果都要好。

      3、向空飲料瓶里倒點(diǎn)熱水并且把瓶子涮一涮,再把熱水倒出來(lái),迅速密封瓶蓋,會(huì)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(lái),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(shí)驗(yàn)作準(zhǔn)備。還可以在此實(shí)驗(yàn)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(guò)的連通器。

      5、將一飲料瓶底部扎幾個(gè)細(xì)孔,再往飲料瓶中到入適量的水,此時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)瓶底處有水流出,可以印證液體對(duì)容器底部有壓強(qiáng)。繼續(xù)迅速把飲料瓶中灌滿水,然后擰緊瓶蓋,這時(shí)可觀察到飲料瓶底部并沒(méi)有水流出。如果再擰松瓶蓋,又發(fā)現(xiàn)水流了出來(lái)。這說(shuō)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(zhēng)取做到不被實(shí)驗(yàn)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(dāng)儀器,拼拼湊湊做實(shí)驗(yàn)”,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(dòng)簡(jiǎn)單的小實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)方法

      夏波

      【內(nèi)容摘要】:大氣壓是初中物理的教學(xué)難點(diǎn),突破難點(diǎn)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?yàn)法、廣口瓶吞雞蛋法。【關(guān)鍵詞】:大氣壓;物理實(shí)驗(yàn);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(diǎn)。難就難在學(xué)生沒(méi)有大氣壓的感受。把一個(gè)東西放在手上,人們能夠感受到它的重量,知道物體對(duì)手有一個(gè)壓強(qiáng);挑起一副擔(dān)子,人們能夠感受到它的壓力,知道擔(dān)子對(duì)肩膀有一個(gè)壓強(qiáng)。人們從一出生就生活在大氣之中,卻沒(méi)有一個(gè)人能夠感受到大氣對(duì)自己有壓力,有壓強(qiáng)。人對(duì)事物的認(rèn)識(shí),取決于事物給人的感受。事物給人以感受,人就承認(rèn)它的存在;事物沒(méi)有給人以感受,人就不會(huì)承認(rèn)它的存在。學(xué)生沒(méi)有感受到大氣給自己的壓力,當(dāng)然,不會(huì)承認(rèn)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(gè)難點(diǎn)。

      應(yīng)該怎樣破解這個(gè)難點(diǎn)呢?最重要的是要讓感受到大氣壓,視覺(jué)上的、味覺(jué)上的、觸覺(jué)上的都可以。下面幾個(gè)實(shí)驗(yàn)成本低,又能較好證明大氣壓的存在。

      一、玻璃吸盤法

      拿一個(gè)吸盤放在玻璃板上,再把它拿起來(lái),說(shuō)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(lái),發(fā)現(xiàn)玻璃板也被吸起來(lái)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(lái)?為什么后來(lái)吸盤把玻璃板吸起來(lái)了?引導(dǎo)學(xué)生分析這兩個(gè)問(wèn)題,使學(xué)生間接地認(rèn)識(shí)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(gè)點(diǎn)上的壓力是朝著各個(gè)方面的,在吸盤的某一個(gè)點(diǎn)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(dāng)吸盤內(nèi)部沒(méi)有空氣的時(shí)候,吸盤能夠把玻璃板吸起來(lái)。說(shuō)明吸盤受到一個(gè)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(méi)有這樣的一個(gè)力的存在,吸盤內(nèi)部和外部都沒(méi)有力的作用,那么二者豈不分離了。這個(gè)力是誰(shuí)?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(méi)有空氣,外部有空氣,那么問(wèn)題肯定是出在空氣上。是外部的空氣給吸盤一個(gè)指向內(nèi)部的力。壓強(qiáng)是單位面積受力的大小。有力的存在,自然就會(huì)有壓強(qiáng)的存在。空氣能夠給物體施加力,空氣對(duì)物體就能夠產(chǎn)生壓強(qiáng)。

      二、稱空氣

      力和壓強(qiáng)是一對(duì)孿生姊妹,有力的存在,必然有壓強(qiáng)的存在。所以,要說(shuō)明大氣壓的存在,只需要說(shuō)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(shuō)明大氣有壓力,只需要說(shuō)明大氣有重力就可以了。所以,我們只要設(shè)法說(shuō)明空氣有重量就可以了。

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

      三、模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn)

      兩個(gè)皮碗口對(duì)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(kāi)。馬德堡半球?qū)嶒?yàn)和模擬實(shí)驗(yàn)的共同點(diǎn)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(qiáng)減小,而外界的大氣壓強(qiáng)就把它們緊緊地壓在一起,要用較大的力才能拉開(kāi),這就有力證明了大氣壓強(qiáng)的存在。

      四、“瓶吞蛋”實(shí)驗(yàn)

      用剝了殼的熟雞蛋堵住廣口瓶口,實(shí)驗(yàn)前用手輕輕用力,不能將雞蛋完整地壓入瓶?jī)?nèi)。再將點(diǎn)燃的棉球扔入裝有細(xì)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?jī)?nèi)。

      上述實(shí)驗(yàn),由于棉花燃燒使瓶?jī)?nèi)氣壓降低,當(dāng)瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)小于瓶外大氣壓強(qiáng)時(shí),雞蛋在大氣壓強(qiáng)的作用下,被壓入瓶?jī)?nèi)。

      五、“覆杯實(shí)驗(yàn)”

      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(guò)來(lái),放手后,整杯水被紙片托住,紙片不掉下來(lái)。

      該實(shí)驗(yàn)玻璃杯內(nèi)裝滿水,排出了空氣,杯內(nèi)的水對(duì)紙片向下的壓強(qiáng)小于大氣對(duì)紙片向上的壓強(qiáng),因而紙片不掉下來(lái)。

      六、注射器拉砝碼

      取一注射器,把針筒倒夾在鐵架臺(tái)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(xì)繩,繩下掛幾個(gè)鉤碼,活塞也不易拉下來(lái)。

      七、試管實(shí)驗(yàn)法

      將粗試管裝滿水后,再將稍細(xì)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(guò)來(lái),放開(kāi)細(xì)試管后,則會(huì)看到細(xì)試管在粗試管內(nèi)緩緩上升,這表明大氣有壓強(qiáng)。

      八、抽氣實(shí)驗(yàn)法

      在橡皮塞中插入兩支細(xì)短玻璃管,一根玻璃管口套上一個(gè)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(shí)套在另一玻璃管口的小氣球就膨脹起來(lái)。這是由于抽走瓶?jī)?nèi)部分氣體后,瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小并小于瓶外大氣壓強(qiáng),因而大氣壓強(qiáng)將瓶外部分氣體壓進(jìn)了氣球。

      總之,教師如能在原有的驗(yàn)證大氣壓存在的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上再增加以上一些小實(shí)驗(yàn)或安排學(xué)生自己課后動(dòng)手做一做,能加深學(xué)生對(duì)大氣壓強(qiáng)存在的理解,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)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(wèn)題的能力

      第四篇:證明《大氣壓存在》的簡(jiǎn)捷實(shí)驗(yàn)

      證明《大氣壓存在》的簡(jiǎn)捷實(shí)驗(yàn)

      肅寧縣邵莊中學(xué)郭滿增

      一、實(shí)驗(yàn)名稱:證明《大氣壓存在》的簡(jiǎn)捷實(shí)驗(yàn)

      二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模鹤C明大氣壓存在三、實(shí)驗(yàn)器材:塑料飲料瓶(太子奶瓶、營(yíng)養(yǎng)快線瓶)、橡膠氣球、皮筋、熱水、冷水、水槽。

      四、實(shí)驗(yàn)操作:演示實(shí)驗(yàn)一:

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

      演示實(shí)驗(yàn)二:

      2、將熱水倒入空塑料瓶中(多半瓶),過(guò)一會(huì)把熱水倒出,把氣球用皮筋固定在瓶口過(guò)一會(huì)兒,氣球被吸進(jìn)瓶?jī)?nèi)并且被吹大。

      五、裝置改進(jìn)意義:儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于操作,現(xiàn)象明顯可推廣為小組合作、學(xué)生實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生興趣。

      第五篇:證明大氣壓存在的實(shí)驗(yàn)方法

      證明大氣壓存在的實(shí)驗(yàn)方法

      【內(nèi)容摘要】:大氣壓是初中物理的教學(xué)難點(diǎn),突破難點(diǎn)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?yàn)法、廣口瓶吞雞蛋法。

      【關(guān)鍵詞】:大氣壓;物理實(shí)驗(yàn);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(diǎn)。難就難在學(xué)生沒(méi)有大氣壓的感受。把一個(gè)東西放在手上,人們能夠感受到它的重量,知道物體對(duì)手有一個(gè)壓強(qiáng);挑起一副擔(dān)子,人們能夠感受到它的壓力,知道擔(dān)子對(duì)肩膀有一個(gè)壓強(qiáng)。人們從一出生就生活在大氣之中,卻沒(méi)有一個(gè)人能夠感受到大氣對(duì)自己有壓力,有壓強(qiáng)。人對(duì)事物的認(rèn)識(shí),取決于事物給人的感受。事物給人以感受,人就承認(rèn)它的存在;事物沒(méi)有給人以感受,人就不會(huì)承認(rèn)它的存在。學(xué)生沒(méi)有感受到大氣給自己的壓力,當(dāng)然,不會(huì)承認(rèn)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(gè)難點(diǎn)。應(yīng)該怎樣破解這個(gè)難點(diǎn)呢?最重要的是要讓感受到大氣壓,視覺(jué)上的、味覺(jué)上的、觸覺(jué)上的都可以。下面幾個(gè)實(shí)驗(yàn)成本低,又能較好證明大氣壓的存在。

      一、玻璃吸盤法

      拿一個(gè)吸盤放在玻璃板上,再把它拿起來(lái),說(shuō)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(lái),發(fā)現(xiàn)玻璃板也被吸起來(lái)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(lái)?為什么后來(lái)吸盤把玻璃板吸起來(lái)了?引導(dǎo)學(xué)生分析這兩個(gè)問(wèn)題,使學(xué)生間接地認(rèn)識(shí)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(gè)點(diǎn)上的壓力是朝著各個(gè)方面的,在吸盤的某一個(gè)點(diǎn)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(dāng)吸盤內(nèi)部沒(méi)有空氣的時(shí)候,吸盤能夠把玻璃板吸起來(lái)。說(shuō)明吸盤受到一個(gè)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(méi)有這樣的一個(gè)力的存在,吸盤內(nèi)部和外部都沒(méi)有力的作用,那么二者豈不分離了。這個(gè)力是誰(shuí)?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(méi)有空氣,外部有空氣,那么問(wèn)題肯定是出在空氣上。是外部的空氣給吸盤一個(gè)指向內(nèi)部的力。壓強(qiáng)是單位面積受力的大小。有力的存在,自然就會(huì)有壓強(qiáng)的存在??諝饽軌蚪o物體施加力,空氣對(duì)物體就能夠產(chǎn)生壓強(qiáng)。

      二、稱空氣

      力和壓強(qiáng)是一對(duì)孿生姊妹,有力的存在,必然有壓強(qiáng)的存在。所以,要說(shuō)明大氣壓的存在,只需要說(shuō)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(shuō)明大氣有壓力,只需要說(shuō)明大氣有重力就可以了。所以,我們只要設(shè)法說(shuō)明空氣有重量就可以了。

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

      三、模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn)

      兩個(gè)皮碗口對(duì)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(kāi)。馬德堡半球?qū)嶒?yàn)和模擬實(shí)驗(yàn)的共同點(diǎn)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(qiáng)減小,而外界的大氣壓強(qiáng)就把它們緊緊地壓在一起,要用較大的力才能拉開(kāi),這就有力證明了大氣壓強(qiáng)的存在。

      四、“瓶吞蛋”實(shí)驗(yàn)

      用剝了殼的熟雞蛋堵住廣口瓶口,實(shí)驗(yàn)前用手輕輕用力,不能將雞蛋完整地壓入瓶?jī)?nèi)。再將點(diǎn)燃的棉球扔入裝有細(xì)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?jī)?nèi)。上述實(shí)驗(yàn),由于棉花燃燒使瓶?jī)?nèi)氣壓降低,當(dāng)瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)小于瓶外大氣壓強(qiáng)時(shí),雞蛋在大氣壓強(qiáng)的作用下,被壓入瓶?jī)?nèi)。

      五、“覆杯實(shí)驗(yàn)”

      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(guò)來(lái),放手后,整杯水被紙片托住,紙片不掉下來(lái)。

      該實(shí)驗(yàn)玻璃杯內(nèi)裝滿水,排出了空氣,杯內(nèi)的水對(duì)紙片向下的壓強(qiáng)小于大氣對(duì)紙片向上的壓強(qiáng),因而紙片不掉下來(lái)。

      六、注射器拉砝碼

      取一注射器,把針筒倒夾在鐵架臺(tái)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(xì)繩,繩下掛幾個(gè)鉤碼,活塞也不易拉下來(lái)。

      七、試管實(shí)驗(yàn)法

      將粗試管裝滿水后,再將稍細(xì)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(guò)來(lái),放開(kāi)細(xì)試管后,則會(huì)看到細(xì)試管在粗試管內(nèi)緩緩上升,這表明大氣有壓強(qiáng)。

      八、抽氣實(shí)驗(yàn)法

      在橡皮塞中插入兩支細(xì)短玻璃管,一根玻璃管口套上一個(gè)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(shí)套在另一玻璃管口的小氣球就膨脹起來(lái)。這是由于抽走瓶?jī)?nèi)部分氣體后,瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小并小于瓶外大氣壓強(qiáng),因而大氣壓強(qiáng)將瓶外部分氣體壓進(jìn)了氣球。

      總之,教師如能在原有的驗(yàn)證大氣壓存在的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上再增加以上一些小實(shí)驗(yàn)或安排學(xué)生自己課后動(dòng)手做一做,能加深學(xué)生對(duì)大氣壓強(qiáng)存在的理

      解,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)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(wèn)題的能力

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