小实验|一个塑料瓶一个气球,做个喷泉可浇花可洗头(建议用大瓶子,喷得更久)

小实验|一个塑料瓶一个气球,做个喷泉可浇花可洗头(建议用大瓶子,喷得更久)
2022年08月23日 17:32 魔力科学小实验

人们都说,能大口的呼吸新鲜空气真好。因为,那是免费的!

可是,就算不是在医院,有时候呼吸也是需要花钱的。我上个月去了趟西藏,去了不少高海拔地方,最高的是海拔5200米的珠峰大本营,住在大本营的那一晚,我的每一口呼吸都是收费的,因为靠吸氧续命。

珠峰大本营

别小看这罐不起眼的氧气,正常流速下,能持续10个小时给氧,足够度过一夜,省着点用,能支撑12小时。

为何海拔越高,空气就越稀薄?其实,根本原因在于大气压力的影响。

我们知道,地球具有引力,所以熟透了的苹果会自动掉下来。而气压与海拔成反比,海拔越高,地球引力越小,能够束缚住的空气就越少,空气密度就变小了,大气压力自然就低了。

珠峰大本营

可别小看了大气压力的影响,我们的每一次呼吸都与气压息息相关。我们简单分析一下呼吸过程就知道了:

在不呼吸的时候,肺内的大气压和外部的大气压是平衡的,吸气是由于胸部扩张,使肺内的大气压力小于外部的大气压力;呼气是通过胸部收缩,使肺内的大气压力大于外部的压力,从而实现气体交换。

如果觉得理解起来费事,不妨看看今天的小实验《气球喷泉》,将气球塞进矿泉水瓶中吹大,然后往气球内注满水拧紧盖子,接下来就到了见()证()奇()迹()的()时刻……

实验目的

认识大气压对人类的影响

实验材料

清水、钻孔器、气球、塑料瓶(含盖)

操作步骤

1. 用钻孔器在塑料瓶中下部钻一小孔;

2. 借助钻孔器在瓶盖上钻小孔(孔径约为牙签尖锥大小);

3. 气球塞入塑料瓶内,将气球吹大后用手指堵住瓶身上的小孔;

4. 往气球内灌满水,拧紧瓶盖并释放瓶身上的小孔。

现象及原理

通过上面的实验发现:将气球塞入钻有小孔的塑料瓶中吹大,再往球内灌满水并堵住小孔,拧上盖子后释放小孔,秒变喷泉,浇花、洗头都适用。

这是为什么呢?

原来,塑料瓶上的小孔是瓶子连接内外的开关。把小孔堵住后,瓶子里的气压小于大气压力,气球内的高气压使气球保持膨胀状态;松开瓶子的小孔后,内外连通,瓶内的气压等于大气压力,气球收缩并将里面的水压出来。

实验示范视频

BGM:  MusicLFiles - Loving Modern Technology

拍摄/剪辑:科学奶爸

气压就是在一个既定的区域内,空气分子在该区域施加的压力的大小。一般而言,在某个区域空气分子存在越多,这个区域的气压就越大。风就是气压梯度力作用的结果。

最近一个月,半个中国都被高温烘烤,江浙沪、长沙、重庆等地,气温突破40℃早已屡见不鲜。这与气压也有着密切关系。

图片来源:pixabay

在气象领域有个名词叫作“副热带高气压带”,简称“副高”。是指处在热带和温带之间的副热带地区存在着一条高气压带,被它控制的区域常为持续性的晴热天气。

副热带高气压带的形成机制比较复杂,我们可以简单理解为:

天气热,空气都往上窜,地面的空气就少了,形成了低气压。然而一个劲往上走的热空气,聚集到高处,遇上冷空气,又掉了下来,于是形成高气压。而赤道常年受太阳直射,天气自然很热,空气都往上走,形成了赤道低气压。可是,越往上气温越低,而且还有地球引力,大量上升的热空气半道又掉了下来,掉下来的这块区域就形成了副热带高气压带。

被副高笼罩的地方,就像被扣了个烫手的锅盖,能不热吗?

图片来源:pixabay

副热带高气压带常年存在,是一个稳定而少动的暖性深厚系统。在夏季,它的范围几乎可占整个北半球面积的1/5到1/4,强度很大。不过在冬季,它的强度和范围都会变小。

如何判别气压的高低?其实,我们从肉眼及身体感知可以得出来。我们知道,海拔越高气压越低,气流上升气压降低,气流下沉气压升高。所以,从以下2点可以对气压高低作出判断:

1. 夏秋两季的阴天,风力小于3级,又没有下雨,可以认为是低气压。此外,燕子低飞,空气中雾气重视距降低,小鱼浮在水面游动甚至向天张嘴,都是低气压的表现;

西藏鲁朗牧场

2. 清早起来,远处的山峰清晰可见,能见度好视距远,炊烟直上都是高气压的表现,相反,山上灰蒙蒙一片,看起来云里雾里,炊烟有气无力的飘荡,这些都是低气压的表现。

今天的文章对你有用吗?看完有啥感想?欢迎留言给我。

天气炎热,注意防暑,记得多喝水,咱们下期见~

风险提示:儿童请在家长或老师监护下开展科学实验探究活动。

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