Небогатиков Дмитрий Михайлович,

учитель физики. МБОУ СОШ №66 г. Пензы.

Альтернативное оборудование для опытов с вакуумом.

Поршневой вакуумный насос.

Для проведения опытов связанных с вакуумом нужны

два устройства это вакуумный насос и вакуумная тарелка. В

продаже цены на данное демонстрационное оборудование

порядка 5 тысяч и 3 тысячи рублей соответственно. В сумме

получается 8 тысяч.(дороговато!!)

Было найдено решение по замене этого оборудования

на

альтернативное всего за 200 рублей. Для всех экспериментов

будем применять вакуумный насос и вакуумные крышки.

П р и о б р е с т и

м ож н о

в

л ю б о м

хозяйственном

магазине,

или

в

интернет

магазинах.

В

качестве

емкости (колокола) подойдет любая стеклянная обычная банка, например

емкостью 1 л.

Второй

вариант

изготовить

насос

самому

из

подручных

материалов.

Для

изготовления

такого

насоса

нам

потребуется

медицинский шприц на 20 мл, два обратных клапана их можно купить в

аквариумных магазинах, трубки для соединения, лучше всего силиконовые и тройник, который

приобретаем там же. Как изготовить такой насос наглядно демонстрирует фотография ниже.

Обычный канцелярский зажим служит краном для перекрытия.

Опыты с альтернативным оборудованием.

Арабская пословица гласит: “Один опыт стоит тысячи слов”. Исходя из этого весьма

справедливого утверждения, предлагается Вашему вниманию разнообразнейшие эксперименты

по

физике

с

использованием

вакуума.

Предлагаемые

опыты

помогут

в

наглядной

форме

увидеть, запомнить и самое главное понять сущность физических законов и принципов, по

которым устроен наш мир.

1. Демонстрация получения вакуума.

Для опыта потребуется пластиковая бутылка с крышкой. В крышке сверлится отверстие и

вставляется

трубочка

подходящего

диаметра,

например

от

шариковой

ручки.

Нужно

проследить чтобы трубочка плотно входила в крышку. Места примыкания можно замазать

пластилином. Насос из шприца подсоединяем к пластиковой бутылке, при помощи гибкого

шланга. Несколько откачиваний шприцем позволяет убедиться в том, что наш насос создает

разряженное пространство в бутылке, и внешнее атмосферное давление сжимает пластиковую

бутылку. Присоединив сжатую бутылку к другому клапану, бутылка восстанавливает свою

форму.

2. Воздушный шарик в банке.

Следует взять воздушный шарик, частично его надуть, завязать, и поместить в емкость, из

которой будем откачивать воздух. Шарик после нескольких откачиваний насосом увеличивается

в размере. Это связано с уменьшением действия давления на шарик с внешней стороны

оболочки, тогда как внутреннее давление шарика не меняется. На фотографиях показаны этапы

эксперимента.

3.Мыльный раствор в вакууме.

Красивый опыт можно провести, если в место воздушного шарика взять вещества, или

растворы которые содержат в себе воздушные пузырьки, например пена для бритья или жидкое

мыло. В нашем примере мы использовали вспененный раствор жидкого мыла. Что при этом

получается можно пронаблюдать на фотографиях, на которых видно как пена из жидкого мыла

увеличивается в размере.

2

4. Есть ли звук в вакууме?

Для того что бы ответить на этот вопрос,

можно

провести

опыт

с

источником

звука,

который помещается в банку, из которой будем

откачивать воздух. В качестве такого источника

возьмем например сотовый телефон с играющей

на

н е м

м е л од и е й .

Уже

п о с л е

н е с ко л ь к и х

откачиваний,

наблюдается

ослабление

звука,

говорящее о том, что звуковая волна без упругой

среды распространяется значительно хуже. Для

того

чтобы исключить вибрацию телефона о корпус

банки,

телефон

лучше

поместить

на

мягкую

подкладку.

5. Фонтан в банке.

С

помощью

созданного

разряженного

воздуха

можно

показать еще один интересный эксперимент, получить фонтан.

Но

для этого доработаем нашу емкость. Возьмем стакан, чтобы его

диаметр совпадал с диаметром вакуумной крышки. Лучше всего

чтобы

он

был

из

жесткой

пластмассы

или

оргстекла.

Снизу

сверлом

просверливаем

отверстие,

и

подбираем

кусочек

пластмассовой

трубки,

по

диаметру

чуть

меньше

диаметра

отверстия. Мы взяли трубку от шариковой ручки. На трубку

намотали

изоленту,

так

чтобы

она

плотно

входила

в

просверленное

отверстие.

Снизу

на

выступающий

кончик

надеваем

силиконовую

трубку

длиной

примерно

20-30

сантиметров.

Канцелярский

зажим

будем

использовать

для

перекрытия шланга. Установка готова для демонстрации. Для

3

удобства

мы

будем

использовать

демонстрационный

предметный

столик,

в

котором

тоже

просверлим отверстие, и трубочку со шлангом пропускаем через отверстие в столике. Далее

начинаем откачивать воздух из стакана. После чего, зажимаем (перекрываем) шланг. Свободный

конец гибкой трубочки помещаем в стакан наполненный водой и снимаем зажим с трубки.

Внешнее атмосферное давление начинает с силой загонять воду в безвоздушное пространство

стакана, наблюдаем фонтан внутри стакана. Для демонстрации перед классом, жидкость можно

подкрасить.

6. Опыт с «магдебурскими» полушариями.

Знаменитый

опыт

с

магдебурскими

полушариями

можно

провести если воспользоваться оборудованием из кабинета физики:

железными полушариями. Полушария через шланг подсоединяем к

стакану, который мы использовали для опыта с фонтаном как на

фотографии. Открываем кран, на одной из половинок, откачиваем

воздух, и перекрываем кран. Шары под действием силы атмосферного

давления слипаются, причем разорвать их довольно трудно. Если нет

металлических

полушарий,

можно

предложить

другой

вариант

эксперимента. Вместо полушарий используем два стакана: один из

опыта

с

фонтаном,

второй

обычный.

Стаканы

совмещаем

друг

с

другом

верх

дном.

Для

уплотнения

между

стаканами

помещаем

силиконовую прокладку, которую снимаем с вакуумной крышки.

После откачивания насосом воздуха, два стакана прижимаются

друг к другу внешним атмосферным давлением. Прежде чем убрать

насос, шланг зажимаем канцелярским зажимом.

7. Кипение воды при пониженном давлении.

В

программе

школьного

курса

физики

есть

опыт,

связанный

с

кипением

воды

при

пониженном давлении. При нормальном атмосферном давлении температура кипения воды

составляет 100 градусов по Цельсию. Воду можно заставить кипеть (бурлить) при температурах

ниже 100°С. Для этого нужно понизить внешнее давление над жидкостью.

4

Для

эксперимента

нам

понадобится

стакан,

вакуумная

крышка

с

клапаном,

насос

и

горячая вода (см. фото).

Для измерения температуры можно воспользоваться термометром.

Горячую воду заливаем в стакан примерно на 2/3 стакана. Температуру воды можно взять

примерно

80 °С.

Накрываем крышкой, вставляем поршневой насос. После быстрых

откачиваний наблюдаем, как вода начинать бурлить. Данное явление называется кипением при

пониженном давлении.

5