下载文档原格式
马德堡半球教学目标：1、认识大气压力2、感知大气压力的力量3、培养学生的动手与语言组织能力教学材料：马德堡半球材料包，其它辅助道具教学过程：教师：小朋友们下午好，今天我们要做的实验叫做“马德堡半球”拓展实验一，自动压瘪的瓶子导入：开始实验之前呢我们先做个小游戏，老师手里呢有个矿泉水瓶子，下面请一个小朋友试试看看能不能把这个矿泉水瓶子给压瘪。
(瓶盖必须保持在原位置，不能把瓶盖拧下来。
)教师：下面老师给你们表演一个魔术，老师不用手去压，就可以让这个矿泉水瓶自动“变瘪”。
步骤：往瓶子里面倒入热水，摇晃几下然后将水倒出。
注意：水温不宜太高以免烫伤！！教师：是不是很神奇，想一想，是什么力量把瓶子“压瘪”了呢？拓展实验二，瓶子吸鸡蛋教师：我们继续做实验，道具有一个玻璃瓶，一颗熟鸡蛋；想一想，有什么方法不破坏鸡蛋让鸡蛋进入瓶子里面？？步骤：往玻璃瓶里面倒入热水，摇晃几下然后将水倒出。
把鸡蛋放在瓶口位置我们会发现鸡蛋自己掉入瓶子里了。
注意：水温不宜太高以免烫伤！！拓展实验三，蜡烛吸水教师：这是一个盘子，里面是红色的水(色素)，杯子扣上去，水有变化吗？并没有，但是老师可以让着盘子里的水乖乖的聚集在一起，我要让他们跑到杯子里面去。
步骤：把蜡烛放入水中点燃，然后将杯子扣上去，神奇的现象发生了杯子里面的水竟然真的往杯子里面跑了。
拓展实验四，杯子吸托盘教师：最后一个实验叫杯子吸托盘，猜一猜老师可以成功吗？下面老师要把这瓶水放在上面，你们猜一猜托盘可以承受住这个重量吗？教师：成功了，没有任何粘贴的物品，玻璃杯就这样牢牢的把托盘吸住了，上面还可以承受物品；这些实验都和“大气压力”有关。
“大气压力”无处不在，也就是空气，在地球的表面覆盖着一层一层的空气我们叫它“大气层”，这些空气呢是有重量的，我们承受着空气的重量，这就是“大气压力”。
一个普通人身上承受的大气压力大约是25吨左右，相当于5头大象压在我们身上。
教师：有的小朋友可能会想“大气压力这么重”，为什么我没有感受到呢？教师：因为我们每时每刻都在呼吸，我们身体里面也是有空气的身体里面的空气和周围的空气压强是相等的，所以他们互相抵消掉了。
马德堡半球实验漫谈作者：李明来源：《物理教学探讨》2008年第14期1654年5月8日，德国马德堡市的市民们看到了一件令人惊奇又困惑的事情：他们的市长，就是发明抽气机的奥托•格里克，把两个直径40多厘米的空心铜半球紧贴在一起，用抽气机抽出球内的空气，然后用两队马向相反的方向拉两个半球，“连16匹马（拼命挣扎着)都不能把它们拉开，或者只有费了很大的劲才能拉开它们，当马用尽了全力把两个半球最后拉开的时候，还发出了很大的响声，象放炮一样。
”（引自奥托格里克写的1672年出版的一本书《在无空气空间里进行的所谓新的马德堡半球实验》）市民们惊奇得问：“是什么力量把它们压合得这么紧呢？”“没有什么，是空气。
”市长这样回答。
而如果把铜半球上的阀门拧开，空气经阀门流进球里，用手一拉球就开了。
这就是著名的马德堡半球实验。
马德堡半球实验有力地证实了大气压的存在，在物理学史上占据十分重要的地位。
不仅如此，马德堡半球实验还有奇妙的应用价值。
大家只要注意观察，就会发现在我们的周围经常发生着许许多多形形色色的马德堡半球实验。
当然，这时的马德堡半球可能不再是两个空心半球，在从中排出空气时也许另有高招。
但其实质是一样的，都是大气压在起作用。
在玻璃工厂里，搬运平板玻璃时，就用一个喇叭状的吸盘压在玻璃上，然后通过与吸盘相连的抽气机将吸盘中的空气抽出，使其中的气压减小，大气压就将玻璃紧紧的压在吸盘上，然后移动吸盘，玻璃就随着一起移动。
到适当的位置，让空气进入吸盘，玻璃就与吸盘分开。
这与上面的马德堡实验的装置明显不同，但将其中的空气排出的方法是一样的。
而下面的例子中，就不用抽气机了。
中医治病用的“拔火罐”，应是有案可稽的最早的马德堡半球实验。
史料记载，“拔火罐”在公元四世纪就开始使用了，距今已有一千五百多年，并且一直沿用至今。
过去用竹筒或牛角，现在用陶瓷杯或玻璃瓶等，治病时，将点燃的草纸等放入罐中，罐中空气受热膨胀，排出罐外，不等火熄灭，就要将罐口捂紧在患处。
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。
板书
1．大气压的存在
（1）大气压的概念
大气对浸在它里面的物体有压强，这个压强叫大气压强，简称大气压．（2）大气压的特点
大气向各个方向都有压强．
2．大气压的测量
（1）大气压的大小
托里拆利实验的原理
（2）测量大气压的仪器
水银气压计、无液气压计
马德堡半球
亦称“马德堡圆盘”，是用来演示大气压强的仪器。
1654年德国马格德堡市的市长、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”。
马德堡半球实验flv小学科学实验视频课件马德堡半球实验
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，16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，大气压力是大得这样厉
害！这么惊人！……”
在17世纪那个时候，德国有一个热爱科学的市长，名叫格事；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！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
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，
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．
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“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．这是因为球fēnkāi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
1654 年5 月8 日，阳光明媚，风和日丽，德国马德堡广场上人山人海，连皇帝、贵族和许多大官也都早早赶到现场。
这里正在进行一次“半球”实验。
此次实验，因科学界围绕空气有否压力的问题争论而举行的。
原因是科学家葛利克告诉人们：我们平时生活在空气中，每个人身上要受到20 多吨重的大气压。
这一论点使人惊讶，连许多科学家也不相信。
为了证实这一点，葛利克公开在此进行表演。
时值上午9 点，只见广场的中心停着16 匹骤悍精壮的骏马，表演的指挥者葛利克把马分成两群，每8 匹一边，中间是一只铜做的大圆
球，由两个半球合成。
只要哨声一响，便让马像拔河一样，从相反的方向使劲拉着那合二为一的铜球。
内容仅供参考。
