负责老师：X老师

大家好，我是本次研学的指导师，X老师，欢迎大家来体验《神奇的大气压强》的研学课程。

风是我们每天都会碰到的“小精灵”

“谁也没有看见过风，不用说我和你了。但是林木点头的时候，我们知道风正走过了。”

那么同学们知道风是怎么来的吗？

二、关于“大气压强”（14分钟）地点：暂定

活动目标：

了解什么是大气压强，马德堡半球实验，“隔空放气”魔术

活动准备：

PPT、杯子、盆、白纸、气球、矿泉水瓶、大头针

为什么我们可以用吸管吸取瓶子底部的水？

因为大气压强，地球的表面覆盖着一层厚厚的空气，而这就是大气层。

注意大气层是从地表而起的，空气受到了地球引力的作用，包围住了地球。也就是说我们人类、房子车子等等都处在大气层中。

同时也正是因为空气会受到重力的作用，它就会产生压力。形象点来说，我们把空气换成是别的可感的物体，例如是一块木板就会好理解多了，所以说处在大气层中的物体，都会受到空气的压强，而这个压强就是大气压。

大约在1641年，一位著名的数学家、天文学家贝尔提曾用一根10米多长的铅管做成了一个真空实验。托里拆利受到了这个实验的启发，想到用较大密度的海水、蜂蜜、水银等做实验。他选用的水银实验，取得了最成功的结果。他将一根长度为1米的玻璃管灌满水银，然后用手指顶住管口，将其倒插进装有水银的水银槽里，放开手指后，可见管内部顶上的水银已下落，留出空间来了，而下面的部分则仍充满水银。为了进一步证明管中水银面上部确实是真空，托里拆利又改进了实验。他在水银槽中将其水银面以上直到缸口注满清水，然后把玻璃管缓缓地向上提起，当玻璃管管口提高到水银和水的界面以上时，管中的水银便很快地泻出来了，同时水猛然向上窜管中，直至管顶。由此可见，原先管内水银柱以上部分确实是空无所有的空间。原来的水银柱和如今的水柱都不是被什么真空力所吸引住的，而是被管外水银面上的空气重量所产生的压力托住的。

1654年，马德堡市长奥托·冯·格里克听到托里拆利的事，又听说还有许多人不相信大气压强;还听到有少数人在嘲笑托里拆利。因此，虽然远离意大利的格里克在德国，但他很为托里拆利抱不平。

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!

有一天，他和助手做成两个半球，直径14英寸，约37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，马德堡市风和日丽，一大批人围在实验场上，熙熙攘攘十分热闹.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，一边打着拍子.

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.马夫们喝了些水，擦擦头额上的汗水，又在准备着第二次实验.

格里克再一挥手，实验场上更是热闹非常.16匹大马，使劲拉，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，大气压强是大得这样厉害!这么惊人!……"

除此之外，生活中还有很多小实验都能证明大气压强的存在。

老师需要一个同学上来做实验！（材料：玻璃杯、纸张、盆）

这里有一个空杯子，我们把手按住纸片把杯子倒置，纸张会掉下来吗？

对，会的。那如果杯子里装满水呢？水会流出来吗？纸张会掉吗？我们一起看看！

……

看，放开手后,纸片不下落,水不会流出。 因为杯子外部有大气压，而且，空气可以流动，所以大气压存在于各个方向。杯子倒过来后放置比较水平，纸张两面受力平衡，所以水不会流出来。

为了让同学们理解它，老师准备了一个魔术，叫“隔空放气”！你们可要睁大眼睛看着哟！

准备一个去掉瓶盖矿泉水瓶，在底端用大头针戳一个小洞，把气球放在瓶内，气球口套在瓶口，用嘴把气球吹起来。

现在就是见证奇迹的时刻！你们看老师的一只手捏着矿泉水瓶，气球并没有缩小而是保持着吹好时候的状态，现在老师一只手在矿泉水瓶上方伸缩，你们看，气球隔空在被放气！

这个魔术的原理其实很简单，最重要的地方就在于那个被针扎破的小洞，当我们吹气球的时候，洞是不需要用手遮挡的，而当我们将气球吹好后，用手挡住小洞会发现，气球并没有缩小而是保持着吹好时候的状态，因为此时大气压强差不变；而当我们将手里的小洞放开之时，气球就开始迅速缩小，是因为外界空气通过小孔进入瓶子，使得压强差变化，气球开始变小。

大气压强在我们的生活中有哪些应用呢？

一、将塑料挂钩的吸盘贴在光滑的墙上可以挂东西时要用到大气压强。

二、化学实验室的滴管取液体时要用到大气压强。

三、钢笔吸墨水时要用到大气压强。

四、活塞式抽水机工作时要用到大气压强。

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五、护士打针,注射器吸取药时,要用到大气压强。

六、我们用吸管能喝到水或饮料是大气压强的帮助。

七、拔火罐时,要用到大气压强。

八、茶壶的盖上都有一个眼儿,和空气连通,利用大气压强才能倒出水来。

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九、人们呼吸要用到大气压强。

十、离心式水泵工作时要用到大气压强。

   离心泵工作前，入水管和泵体内要灌满水,排出泵内的空气；工作时叶轮转动,利用离心现象将水甩出去，水甩出后在叶轮附近形成一个低压区，大气压迫使低处水推开底阀，沿进水管进入泵壳。进来的水又被叶轮甩出去……

同学们还知道大气压强在生活中有哪些应用？

三、大气压强的大小（15分钟）地点：暂定

活动目标：

了解大气压强的大小、影响因素、被影响因素

活动准备：

PPT  

一个标准大气压等于760毫米高的水银柱的重量，它相当于一平方厘米面积上承受1.0336公斤重的大气压力。大气压这么重，为什么没有把我们压扁呢？

那是因为我们人体自身也有向外的压力，此压力等于大气压，所以合力为0，也就不会被压扁。

就好象带鱼可以生活在深海一样，一旦带鱼离开深海就会暴体而亡了！

那大气压到底有多强悍呢？老师这里有个实验，如果我们的身体里没有空气，会怎么样~

（1分43秒）

大气压就在我们的身边，看起来很普通，但对我们来说确是非常重要的。比如呼吸，吸气时内部气压降低，外部大气压将空气压入肺部，呼气时肺部收缩，内部气压大于外部，将气体压出，所以空气并不是被我们吸进来的，而是被大气压压进来的。

在地球上，不同地区的大气压并不是一样的哦。大气压强的大小和以下因素有关系：

1大气压与高度的关系

在起降的飞机里人耳会有不适的感觉。这是因为大气压随着高度发生了变化，高度越高，大气压越小。在海平面附近，大气压的数值接近于1.01x10⁵帕（即760毫米汞柱）。人们通常把这个大气压称为标准大气压。

2大气压与气温的关系

气压是作用在单位面积上的大气压力，即在数值上等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱所受到的重力。

气压的变化与天气的变化密切相关，它不仅随着高度产生变化，同时也受气温的影响。

绝大多数的物质都是热胀冷缩，空气也不例外，冬天的时候冷空气到来，空气收缩，密度增大，这个时候单位面积上承受的空气柱重量增加，气压随之升高。夏季的时候则相反，气压就会下降。一般情况下，大陆的气压年较差会比海洋地区的要大。

那么，这个时候也会产生一个疑问，夏季各地的空气都在膨胀，那膨胀出来的多余空气又到哪里去了呢？冬季各地的空气都在收缩，气压升高，增加的空气又来自何方呢？

总体来说地球上的空气大概有51360000亿吨，不会凭空增加或者减少很多，而恰巧我们的地球又很大，被分为了南北两个半球，北半球的夏季就是南半球的冬季。北半球夏季被膨胀出来的空气正好可以到南半球的冬季去补充，这样不管你在哪里，依然是冬季气压高夏季气压低。

大气压对我们有什么影响呢？

1大气压对天气的影响

虽然大气压会随高度的升高而减小，但在同一高度，不同区域的大气压却不一定相同，甚至在同一地点，大气压也不是固定不变的。我们把同一高度上气压较高的区域叫做高压区，气压较低的区域叫做低压区。研究表明，大气压的变化跟天气变化密切相关。高压区中心的空气从上往下流动，天气晴朗，空气干燥；低压区中心的空气从下往上流动，天空多云，常形成阴雨天气。

2大气压对人体的影响

大气压的变化对人体会有一定的影响。例如，在晴朗的天气，人的心情通常比较舒畅；而在阴雨天，往往会感到疲倦和心情烦躁。这主要是由于晴天的气压较高，而阴雨天的气压较低的缘故。人体对大气压的变化有一个逐步适应的过程。如果在短时间内气压变化较大，人会由于来不及作出相应的调节而出现各种不适的症状。

高原反应

拔火罐

宇航员在太空

3气压对液体沸点的影响

实验表明：气压的大小会对液体的沸点造成影响。当气压增大时，液体的沸点会升高；当气压减小时，液体的沸点会降低。

四、自制浇花神器（25分钟）地点：暂定

活动目标：

动手制作浇花神器

活动准备：

空油桶、两根吸管、剪刀、托盘

今天老师教大家使用空油桶和两根吸管制作一个自动浇水神器，1年不用给花草浇水，花草还越来越娇艳茂盛，简直太方便了。

空油桶需要先进行清洗，避免里面残留的油导致植物根部腐烂从而影响植物的生长，空油桶清洗的方法小主管在前面的内容中已经有介绍过啦，这里就不重述了。除了空油桶，我们还要准备2根吸管。

首先，在空油桶距离底部5厘米的地方用剪刀戳2个小孔，2个小孔的距离有2厘米就可以了，并排一上一下就可以。孔的大小根据吸管的直径决定，能把吸管插进去就行。

第二步，我们把两根吸管分别插进空油桶的两个小孔，再使用胶枪打上热熔胶把两根吸管固定住。如果没有胶枪的朋友也是可以使用502胶水固定的，但是要注意做到密封良好，避免漏气导致影响最后的使用效果。

接着，我们把吸管折弯并使用剪刀把吸管剪到适宜的长度，注意剪的时候把插在上面那个孔对应的吸管剪长一点，另一根吸管剪短一点。

第三步，我们看一下效果。先给空油桶装满一罐子的自来水，然后把罐子放正。这时候我们拿一个小的拖盆装水，并把两根吸管都放在拖盆的范围内。注意：瓶盖一定要拧紧。

见证奇迹的时候到了：我们可以看到两根吸管，比较长的那根吸管在拼命地放水，短的那根吸管正在拼命地吸气，当拖盆中的水同时浸没两根吸管的时候，水就不再流出，水面恢复平静。当我们用勺子舀走一部分水后，吸管漏出来后又开始吸气放水的运行。

原理非常简单：空油桶装满水后，桶内处于真空状态，当插入两根吸管，短的吸管吸进空气从而实现内外气压平衡，这时候水往低处流，那么长的吸管就会放出桶内的水。

当拖盆中的水已经浸没到两根吸管时，短的吸管无法吸气，则桶内的气压会维持在真空状态，那么长的那根吸管在大气压的作用下就会停止放水，拖盆中的水面就会恢复平静。

这款浇花神器很简单，同学们赶紧动手做起来吧！

五、收获与分享（5分钟）

同学们真棒，今天我们认识了大气压强，谁可以和老师分享一下收获和感想？

说的不错，今天的家庭任务是，思考一下，如何把熟鸡蛋整个放进口径比它小的玻璃瓶里？可以自己动手实验哦！

六、结束语

今天的研学课程到这里就结束啦！非常感谢同学们陪老师度过的愉快时光，期待我们下次再见！

七、课程反思