探究大气压力的实验活动

Coko
创建于2022-09-13
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一、活动背景

       在三年级上册科学书本上,我们做过空气能占据空间的实验,将纸团粘在杯子底部,然后把杯子倒扣在水中,纸团不会打湿,从这个实验中,我们知道了空气占有空间,同时也感知了大气压力。为更好的了解大气压力,我设计了有关大气压力的一系列实验。

二、活动目的

    (一)大气压力会拖住杯子里面的水吗?

    (二)瓶子里面的水倒到杯中,杯子里面的水为什么倒不满?

    (三)温度对大气压力有影响吗?

三、活动过程

    (一)倒不出来的水 

     1.实验材料照片:

  2.实验方法:

     我们采用的是“控制变量法”来进行实验。用不同方式将卡片放在杯子上,将水杯倒过来进行观察。 

     3.实验步骤:

 (1)将玻璃杯装满水,装至水溢出为止。

 (2)小心地把卡片的一面放在杯口上不留空隙。

 (3)一手拿住杯子,另一手用手指按住卡片,快速地将杯子倒过来。

 (4)轻轻地把手从卡片上拿开。

 (5)把卡片的一面放在杯口上留一点空隙。重复3、4步骤。

 (6)记录下每个步骤的相关数据。

 4.实验记录单:

                                     不留空隙

                                    留空隙

  (二)倒不满水的杯子 

     1.实验材料照片:

   2.实验步骤:

(1)将瓶子里加满水

(2)把玻璃杯倒扣在瓶口上。

(3)把瓶子与玻璃杯同时倒置过来后,把玻璃杯放在水平桌面上。水从瓶中流入玻璃杯里了吗?水会从玻璃杯里溢出来吗?

(4)向上提一下瓶子,当瓶口离开玻璃杯中的水面时,瓶子中的水又会流入到杯子里一些,直到玻璃杯里的水没过瓶口时,瓶子里的水就会停止流出。(如下图所示)。

  3.实验现象:

       当瓶口在玻璃杯中水面的上方时,瓶子里的水就会流入到玻璃杯里,只要瓶口低于玻璃杯口边缘的高度,玻璃杯里的水就不会倒满。 

  (三)火焰吸水

      1.实验材料照片:

   2.实验步骤:

     (1)把水倒入盆中,将蜡烛用橡皮泥固定在盆底上。接着,把水倒入盆中(不要把蜡烛弄灭)。然后,把透明的玻璃杯罩在蜡烛上。过了一会儿,蜡烛就灭了,杯子里的水面升高了。

      (2)把透明的玻璃杯罩在蜡烛上,观察杯子里面水面的情况。

      (3)取掉玻璃杯,点上蜡烛,再把透明的玻璃杯罩在蜡烛上,观察杯子里面水面的情况。

        3.实验现象:杯子盖住蜡烛后,过一小段时间,蜡烛就会熄灭,碗里的水就会跑到杯子里面去,杯子里面的水面会高于碗里的水面。

 4.我的发现:

      其一,因为蜡烛或者火柴燃烧会消耗氧气,当杯子里的氧气被消耗后,蜡烛熄灭,杯中气压减小,同时燃烧生成的二氧化碳一部分溶于水中,气压再次减小,杯子外面气压比杯子内部大,就把水“挤”进了杯子里。

     其二,因为蜡烛燃烧,让空气受热膨胀更多,杯子扣上后杯内压强大大降低,外部大气压不变,所以吸入了更多体积的水。 

  (四)自动旋转的纸蛇

        1.实验材料照片:

        2.实验步骤:

     (1)在纸上画了一个类似蛇样的螺旋纹,然后照着线圈剪下来。

     (2)把竹签和蜡烛分别插在相连的橡皮泥上。

     (3)小心翼翼的把纸蛇挂在竹签上。

     (4)打火机点燃蜡烛,观察纸蛇运动情况。

       3.实验现象:蜡烛点上后,纸蛇就会在竹签上旋转,欢快的转圈跳舞。 

4.我的发现:

     蜡烛点燃后,火焰的温度使上方空气温度升高,此时空气体积膨胀,重量减轻,热气流上升,这时周围的冷空气迅速填补,故形成循环,当循环的气流流过螺旋时,便带动螺旋转起来了。 

六、实验结论

     通过上面的实验,让我们进一步认识了大气压力,大气压力还会随着温度而变换,温度越高,大气压力反而越小,实验活动勾起了我学习的兴趣,通过网络学习,我了解到更多大气压力知识,大气压力的产生是地球引力作用的结果,由于地球引力,大气被“吸”向地球,因而产生了压力,靠近地面处大气压力最大。气象科学上的气压,是指单位面积上所受大气柱的重量(大气压强),也就是大气柱在单位面积上所施加的压力。气压是随大气的高度而变化的,海拔越高,大气压力越小;如果两地海拔相差越悬殊,其气压差也就越大。大气柱的重量还受空气密度的变化而产生影响,空气的密度越大,在单位体积内空气的质量越多,其所产生的大气压力也就越大。

       由此可见,气压无时无刻都在变化着。在通常情况下,每天早晨气压上升,到了下午气压就会下降;每年冬季气压最高,每年夏季气压最低。

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文章由 美篇工作版 编辑制作
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