EEXRE 我們不打橄欖球。

展演模組名稱(實驗名稱)：我們與大氣壓力

團隊成員：蕭珮珊*、林欣妤**、王思蘋**、黃筱晴*、李騏志*

班級：*電機一 丙、**資源系一

普通物理授課老師：楊毅、田興龍

儀器說明

一、自製馬德堡半球實驗

用生活用品重現馬德堡半球實驗。

材料：

鍋子*2、把手*2、止水閥、油封、氣球、塑膠墊片

製作過程：

1. 先將鍋子底部裝上白鐵墊圈、把手跟止水閘。（止水閥為抽氣閘門）

2. 加上鍋子邊緣加上油封跟塑膠墊片。（防止漏氣）

3. 將鍋子內的空氣抽乾。

4. 把手套上繩子即可。

二、智取水中硬幣

這個實驗的實驗器材有一個裝滿水的平底塑膠盤、水杯、蠟燭以及一枚硬幣。

平底塑膠盤用來將硬幣放入水中，製造需要將硬幣取出，但卻不能弄溼手的困境，將蠟燭放在盤子中央點燃，再將水杯倒扣於蠟燭之上，空氣中有五分之一是氧氣，而當蠟燭把玻璃瓶中的氧氣燃燒殆盡後，瓶中的壓力便會小於瓶子外面的大氣壓力，為了取得平衡，外面的水就會被壓進玻璃罐中，也因此上升的水量，其實就等於燃燒掉的氧氣空間。直到塑膠盤中的水皆進入水杯之中，我們變能夠在不弄溼手的情況下取得硬幣。

三、延伸遊戲

利用空氣壓力的觀念延伸出的射擊遊戲。

材料：

擠壓式洗碗精的空瓶*1、粗吸管*1、細吸管*1、白醋一杯、小蘇打粉一大匙

氣球、黏土、膠帶、剪刀

展演流程

1. 展演一：讓觀眾輕易的將鍋蓋與鍋子分開，然後再讓他們試試抽氣過後的「馬德堡半球」，比較差異。

2. 介紹大氣壓力形成的原因、對生活的影響和應用。

3. 展演二：智取水中硬幣

I. 將事先準備好的盤子裝滿水，並將硬幣置於水中。

II. 向觀眾提出問題：「請問在座的各位有沒有人能夠在不弄溼手的情況下，將這泡在水中的硬幣取出？」

III. 開始演示：點燃蠟燭，將水杯倒扣在蠟燭之上，等待盤子中的水被吸進水杯之中。

4. 介紹展演二的原理及應用。

5. 展演三：讓觀眾體驗一下與壓力相關的小遊戲。

I.剪一段粗吸管，大約四公分左右。

II.將粗吸管的一端用膠帶封住，並加上一點黏土來增加重量，完成子彈。

III.將氣球的吹嘴剪下，並用膠帶將其一端接在細吸管的頂端。

IV.將吹嘴的另一端套到洗碗精的瓶蓋上。

V.在洗碗精瓶內倒入約200ml白醋。

VI.再倒入一大匙小蘇打粉。

VII.迅速將瓶蓋蓋上，完成發射器。

VIII.將子彈放到發射器上。

VIIII.瞄準目標，拉開瓶嘴，發射子彈。

X.擊倒目標。

6. 介紹遊戲的原理及應用。

原理說明

大氣壓力

1.成因：空氣具有質量，且受到地球引力的作用，因此大氣壓力是由於大氣層的重量壓在地球表面上引起的。

2.平常不覺得有大氣壓力存在的理由：平常我們不覺得有大氣壓力的作用，是因物體的兩對面（或內、外面）同時受有大氣壓力的作用而互相抵消的緣故，如將物體一面或內部的空氣抽出，即顯出大氣壓力。

3.大氣壓力的性質：氣體比液體更容易流動而變形，下層的氣體受到上層氣體重量的壓迫而向四側擠壓，因此如同液體一樣，也呈現有向上的壓力和向側面的壓力。即大氣壓力並沒有特定的方向性，對其所接觸面的垂直方向上都施有壓力。

大氣壓力的變化：

大氣壓力會隨時間或地點的不同而發生變化。

1.大氣壓力等於空氣柱的重量除以空氣柱的截面積，因為空氣柱的重量隨高度的增加而減少，故山腳下壓力應比山頂上大氣壓力為大。

【註】約略自海平面算起，每增高100公尺，大氣壓力約減少8公厘高水銀柱的壓力。（即每增高12.5公尺，大氣壓力約減少1公厘水銀柱。）

《公式》h公尺高度的氣壓＝地面的氣壓－h/12.5 mm-Hg

【說明】上述只是個近似值，高度約超過4000公尺時即不適用。

2.大氣壓不但隨高度的改變而改變，亦由於空氣流動，在不同時間內而變化。

3.晴天的氣壓高，雨天的氣壓低，此因陰雨天空中水蒸氣較晴天為多，而水蒸氣又較空氣輕，故大氣重量輕，氣壓就低。

大氣壓力的大小及單位：

1.一標準大氣壓力（1大氣壓，記為1atm）：在緯度45度的海平面上，溫度為0℃時的大氣壓力，可支持垂直高度76公分的水銀柱，我們把能支撐垂直高度為76公分的水銀柱的大氣壓力叫做一標準大氣壓力，記做1atm或76公分-水銀柱（cm-Hg）。即

1標準大氣壓（1大氣壓，或1atm）＝76cm-Hg＝760mmHg＝1033.6gw/cm2

≒1kgw/cm2＝1033.6cm水柱高的壓力

2. 1大氣壓約等於每平方公分面積上受到1公斤重的作用力。

3.水銀柱的高度與大氣壓力的大小成正比，故平常用水銀柱的高度來表示大氣壓力的大小。

4.大氣壓力的單位：有標準大氣壓（atm），公分-水銀柱（cm-Hg），毫米-水銀柱（mm-Hg），及氣象上常用百帕（hpa）（或毫巴，記為mb）

說明：1標準大氣壓力（atm）＝76cm-Hg＝760mm-Hg

≒1013百帕（或hpa）（毫巴，或mb）

生活應用

1.掛物用的塑膠吸盤。

2.用吸管吸取飲料。

3.吸塵器的利用。