著名的压力实验

1654年5月8日，马德雷堡实验场周围聚集了大量民众。有人这样说，有人那样说，还有人支持格赫里希市长，希望实验成功。有人断言实验会失败；人们在谈论和争论；预测；格赫里希和他的助手当众在黄铜半球壳中间放了一根橡皮筋；然后把两个半球装满水，放在一起；然后将水全部抽出，使球内形成真空；最后，拧紧煤气阀上的水龙头。这时，周围的大气把两个半球紧紧地压在了一起。格赫里希一挥手，四个马夫带来了八匹高大魁梧的马，在球的两边各拴了四匹。在格赫里希的命令下，四个马夫抽打着马匹往回走！这就像一场拔河比赛。

四个马夫和八匹大马都汗流浃背。然而，铜球仍然完好无损。格赫里希不得不和他握手并停顿一下。然后，左右两队对打。新郎们喝了一些开水，擦了擦头上和额头上的汗水，正在为他们的第二场演出做准备。格赫里希又挥了挥手，试验田里非常热闹。16大马，拼命拉，八个马夫大声喊，鞭打马匹...来看实验的人伸长脖子，一个劲儿地看着他们，说“哇！哎！”声音。突然，“啪！”一声巨响，铜球裂成两半。格赫里希举起这两个沉重的半球，自豪地向大家宣布:“女士们！先生们！你应该相信！有大气压力，大气压力这么大！太神奇了！..... "实验结束后，有些人还是不明白为什么两个半球拉不开，就七嘴八舌地问他，他耐心地详细解释:“平时我们把两个半球合得紧紧的，不用力就会分开。这是因为球内外都有大气压力；它们相互抵消。好像没有大气的效果。今天我把它真空化后，球内没有向外的大气压力，只有球外的大气紧紧压着这两个半球……”。

通过这种“大规模实验”，人们终于相信存在真空；有氛围；大气处于压力之下；大气压是惊人的，但是为了这个实验，格赫里希市长花了4000英镑。

实验意义:首次证明有大气压，而且很大。

帕斯卡裂桶实验

帕斯卡在1648年做了一个著名的实验:他用一个装满水的密闭桶，在桶的盖子上插一根细长的管子，从建筑物的阳台将水倒入这根细长的管子里。结果只用了一杯水，水桶就裂了，桶里的水从裂缝里流了出来。原来是因为细管体积小，往里面倒一杯水，深度也很大。

这就是历史上著名的帕斯卡桶裂实验。容器中的液体对容器底部(或侧壁)施加的压力比液体本身的重力大得多，这在很多人看来是不可思议的。

改善

实验装置太高，不能在教室演示，可以启发学生思考:是不是所有的装置都可以相应缩小？答案是否定的，那么再问:当管子长度减小时，液体的压强减小，液体对桶的压强必然减小；虽然枪管缩小了，但是它的抗压能力几乎不变，所以枪管是不可能开裂的。可以用其他物体来模拟“裂桶”吗？学生自然会想到用抗压能力较低的物体来代替(比如薄塑料袋)。对比一杯水和一管同样质量的水作用下装满水的塑料袋，液体压力的本质就非常好理解了。

取一个大广口瓶(直径约30厘米，高40厘米)演示液体的压力测量，将广口瓶下部侧壁的管口扎紧并用橡胶膜密封，从瓶口倒出红色的水。随着缸内水位的上升，侧管的橡胶膜逐渐鼓起。可以看出，即使灌满水后，膜鼓起的程度也不是很明显。这说明瓶子里虽然装了很多重水，但是对侧壁的压力并不是很大。再取一根1米长的托里切利玻璃管，通过有小孔的软木塞插入大瓶，塞紧，密封。让一个学生站在凳子上，用漏斗把烧杯里的水逐渐倒入试管里。当玻璃管中的红水上升超过50厘米时，大瓶侧管上的橡胶膜大大凸出，生动明显。

因为液体的压强等于密度，深度和重力加速度常数的乘积。在这个实验中，水的密度是不变的，但是深度一再增加，所以下部的压力越来越大，它的水压最终超过了枪管所能承受的上限，枪管就裂开了。

帕斯卡的“桶裂”实验可以很好地证明液体的压强与液体的深度有关，而与液体的质量无关。

托里切利实验

托里拆利实验测得了大气压的比数值。在一根长约1m、一端封闭的玻璃管中装入水银，塞住管口，然后倒插在水银槽中(保持垂直)。当你放开堵住喷嘴的手指时，管中的水银柱就不会再下降了。此时，管内外的水银柱高度差为760毫米。

管内之所以有760mm高的水银柱，正是因为大气压的存在。根据液体压力的特点，水银槽内液体表面的压力应等于玻璃管内760毫米汞柱以下高度的压力。汞罐中液体表面的压力为大气压。因为玻璃管中的水银柱上方有真空，所以管内的压力只能由760毫米高的水银柱产生..所以大气压等于760 mm高水银柱产生的压力。

通常常用的表示气体压力的单位有帕斯卡、毫米汞柱(毫米汞柱)、厘米汞柱(厘米汞柱)和标准大气压，其符号分别为Pa、mmHg、cmHg和Atm。