科學奇觀—制作空氣寶寶
姜聯(lián)合編寫編譯
空氣無處不在,怎么感知空氣的存在呢? 小朋友動手做個空氣寶寶,體會大氣壓力和空氣間的關系,結合你的呼吸,原來空氣和大氣壓時刻與我們同在!
目的:
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加深對大氣壓力的理解
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演示如何制作半真空狀態(tài)
背景知識:
真空是指基本上沒有任何物質存在的空間,因此該空間內的氣壓遠遠小于大氣壓力。然而,現(xiàn)實中什么都沒有的空間并不存在,就連外太空也并非完美的虛無空間,其中充斥著來自宇宙中諸多星球的顆粒物和碎片殘骸。
半真空被定義為氣壓較低尤其是被抽走大部分空氣的那些區(qū)域。半真空在現(xiàn)實很常見,比如我們的呼吸過程就依賴于自身制造半真空狀態(tài)的能力。當我們吸入空氣時,膈肌收縮向下運動,這時胸腔內空間增大,形成半真空狀態(tài),胸腔內壓力減小,胸腔內外的壓力差使外界空氣順著鼻孔和口涌入我們的肺中,供給人體賴以生存的氧氣。
實驗演示了產(chǎn)生半真空狀態(tài)的基本原理:半真空由氣球兩邊的塑料杯產(chǎn)生,杯子內外的氣壓差讓杯子牢牢吸在氣球上。當繼續(xù)吹起氣球時,隨著氣球的半徑越來越大,曲率變小,含進杯子的那部分氣球體積變小,杯子內部的空氣體積變大,但空氣的總量保持不變,這就使得杯子內部的壓力減小,小于外部環(huán)境的大氣壓力。
實驗材料:
·2只塑料杯
·氣球
·水
·繪畫筆
實驗步驟:
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用水潤濕兩只塑料杯的邊緣;
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把氣球吹到一個網(wǎng)球大?。?/p>
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將兩只塑料杯分別輕壓在氣球左右兩端,繼續(xù)將氣球吹至平常大小。注意:在吹氣球時應確保雙手持續(xù)施壓,按住塑料杯以防漏氣;
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開動你的想象力,在氣球上畫上一張可愛的笑臉
思考題:
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什么是空氣?(空氣是指大氣中一些氣體的混合物)。
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什么是大氣壓力?(大氣壓力是指空氣與周圍的其他物體相互作用時產(chǎn)生的擠壓和運動)。
半真空的實際應用:
呼吸系統(tǒng):當我們吸入空氣時,膈肌收縮向下運動,這時胸腔內空間增大,形成半真空狀態(tài),胸腔內壓力減小,胸腔內外的壓力差使外界空氣順著鼻孔和口涌入我們的肺中,供給人體賴以生存的氧氣。