一：“銅甕雷鳴”實驗

　　西漢劉安(前179～前122)在《淮南萬畢術(shù)》中云：“銅甕雷鳴。”其注日：“取沸湯置甕中，堅塞之，內(nèi)于井中，則作雷鳴，聞數(shù)十里。”意思是：把開水倒進銅甕里(但勿倒?jié)M)，將銅甕密封后丟入井中，聲似雷鳴，數(shù)十里也能聽到。銅甕怎能“雷鳴”?原因可能有兩種：第一，銅甕在下沉過程中，甕內(nèi)水面之上蒸氣遇冷降溫凝結(jié)，壓強減低，水的沸點隨之降低，水再次沸騰作響;第二，若甕壁極薄，當甕內(nèi)壓強降低時，受大氣壓加水壓的作用，銅甕向內(nèi)破裂，造成爆炸，聲似雷鳴。上述兩種現(xiàn)象，都是通過空氣冷凝的方法達到做功的目的�，F(xiàn)中學(xué)用鐵皮盒替代銅甕演示上述第2種現(xiàn)象，實驗時因條件限制不在水中而在空氣中進行。若演示上述第1種現(xiàn)象，則是將燒瓶內(nèi)水燒開后稍冷卻，再在瓶外澆冷水降溫減壓來實現(xiàn)。

　　二：“虛管懸液”實驗

　　唐代王冰注解《黃帝內(nèi)經(jīng)素問》時指出：“虛管溉滿，捻上懸之，水固不泄，為無升氣而不能降也。”意思是：用手指捏住空管的一端，將管中灌滿水后倒過來，水不會從管中流出。因為外面的空氣不能進入管中，所以管里的水不會流出來。

　　這就是“虛管懸液”實驗，它證明了大氣壓強的存在。當管中充滿水后，空氣不能進入管中。將管倒過來，管內(nèi)壓強為水壓，其值通常小于管外的大氣壓強，故水“懸”在管中。這個實驗是從“瓶子倒水”實驗演繹過來的。

　　早在南北朝的《關(guān)尹子》一書就已指出：“瓶有二竅，水實之則倒瀉，開一則水不下，蓋不升則水不降。”意思是：在密封的瓶上開兩個小孔，瓶中灌滿水，水就會從瓶中倒出。若只在瓶中開一個小孔，水是倒不出來的。因為此時空氣不能在瓶中對流。很顯然，上下兩端開口的瓶子，下口上面壓強為一個大氣壓加水壓，下面壓強是一個大氣壓，這種情況下水會從下口流光。但將瓶的上口封住時，水向下滴落一點點后，瓶內(nèi)氣體體積增大，壓強減小，當瓶內(nèi)氣壓減小量與瓶中水柱產(chǎn)生的壓強相等時(有時只要水的下表面向外凸出一點點就行)，水就不會流出來了。

　　該實驗，常有教師在講到大氣壓作用時，用“試管履行”來演示。

　　三：“瓶子喝水”實驗

　　宋代俞琰(1258～1314)所寫的《席上腐談》一書：“劇燒片紙納空瓶，急覆于銀盆水中，水皆涌入瓶，而銀瓶鏗然有聲，蓋火氣使之然也。又依法放入壯夫腹上，挈之不墜。”這段話的意思是：將劇烈燃燒著的紙片放入空瓶里，迅速把瓶倒扣在裝有水的銀盆中，水就會涌進瓶里，并且鏗然有聲。因為紙片的燃燒使瓶中空氣減少，待瓶內(nèi)空氣冷卻后壓強降低的緣故。按這種辦法把瓶扣在人腹上，瓶子會吸住腹肌而不墜落。很明顯，紙在瓶中燃燒，瓶內(nèi)空氣膨脹，空氣從瓶中“跑”掉一部分。把瓶扣在水中，氧氣燃盡，火焰也就熄滅，此時瓶內(nèi)溫度降低，壓強減小，瓶外空氣壓迫盆里的水涌入瓶中。記載中盡管沒有說明這是大氣壓作用的緣故，但能指出“蓋火氣使之然”，這在當時已是了不起的事情。古代記載大氣作功的實驗有許多，還在先秦時期，我國就用“角法”(今“拔罐療法”)治病了，可見“瓶子喝水”實驗并不“年青”。當今人們選擇泡菜壇子，先在壇外溝槽中倒水，然后把燃燒的紙片丟進壇中，蓋上壇蓋，看溝槽中水是否被吸入蓋內(nèi)或壇腹，以此判別壇子是否漏氣。其檢測原理就是“瓶子喝水”的實驗原理。

　　四：“紙人共振”實驗

　　北宋科學(xué)家沈括(1031～1095)在《夢溪筆談》中指出：“欲知其應(yīng)者，先調(diào)諸弦令聲和，乃剪紙人加弦上，鼓其應(yīng)弦，則紙人躍，他弦即不動。”沈括的意思是：要想知道某一根弦的應(yīng)弦，可以先把各條弦的音(依五音聲階)調(diào)準，然后剪紙人放在這根弦上。這樣一彈它的應(yīng)弦，紙人就會跳動，彈其他弦，紙人則不動。

　　這就是著名的“紙人共振”實驗。所謂共振，是指一個物體振動的時候，另一個物體也隨著振動的現(xiàn)象。發(fā)生共振的兩個物體，它們的固有頻率一定相同或成簡單的整數(shù)比。如彈動“哆”弦，別的“哆”弦也動，彈動“咪”弦，別的“咪”弦也動。其實，早在沈括以前，已經(jīng)有人做過“瑟弦相應(yīng)”實驗，戰(zhàn)國時莊子(前365～前286)在他的著作中就提到一個叫魯遽的人：“為之調(diào)瑟，廢(置)于一堂，廢于一室，鼓官宮動，鼓角角動，音律同矣。”只不過“紙人共振”實驗更為直觀和有趣罷了。

　　五：“循煙燃燭”實驗

　　姜岌在《續(xù)古文苑》一書中介紹了一個有趣的實驗：“今燃一燭在上，一燭在下，滅下燭使煙相當，則上燭之炎，循煙而下，燃下燭矣。此類相從也。”意思是：現(xiàn)在讓我們點燃兩支蠟燭，一支放在上面，一支放在下面，將下燭的火焰吹滅，使它產(chǎn)生的煙霧(即蠟燭燃燒時產(chǎn)生的蠟蒸氣)正好對著上燭的火焰。此時，上燭的火焰會沿下燭煙霧傳遞過來把下燭點燃。這是因為固態(tài)的蠟燭和氣態(tài)的蠟蒸氣都屬于同一種物質(zhì)。在中學(xué)物理實驗活動課中，常演示“空中飛火”、“火外生枝”兩個實驗，它們是從“循煙燃燭”中派生出來的。

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