今天重新翻了一下物理书,看到了大气压这一章,发现了一个问题:书上说第一个证明大气压存在的实验是1654年的马德堡半球实验

问题描述:

今天重新翻了一下物理书,看到了大气压这一章,发现了一个问题:书上说第一个证明大气压存在的实验是1654年的马德堡半球实验,而第一个测量出大气压值的是1644年的托里拆利实验.问题就在这里,明明都还没有证明出大气压存在,怎么十年前托里拆利就开始算大气压的值了呢,如果托里拆利已经开始算大气压的值了,是否就应该表明以前就已经证明了大气压的存在吗.因为如果不先证明大气压的存在,那么托里拆利的实验的实验就没有意义吧.
也就是说我可以理解成托里拆利做实验时,是在一种并不能让所有人都能赞同大气压存在的情况下做的。而在马德堡半球实验后,才真正让所有人信服吧。
不过还是有点遗憾,感觉物理教材对这一个问题的叙述不够严谨,老师也没有注意到。因为我认为托里拆利的实验本身就是对大气压存在的一种证明,只是因为名气更大就把马德堡半球实验说成是第一个有点欠妥。
1个回答 分类:物理 2014-12-16

问题解答:

我来补答
很欣赏您的心态,根据您的问题,我的回答如下A、B,请耐心读完.
A、早期学术界对空气是否有重量和真空是否可能存在的问题还认识不清,主要是受亚里士多德思想的遗留影响,认为“世间万物之中除了火和空气以外均有各自的重量.”并坚持自然界“害怕真空”的说法.伽利略对此说法表示怀疑,他说:“我们不能相信亚里士多德所说的那样,仅仅认为某物是轻的,某物是重的,而应当认识到所有的物体都有其各自的重量,只不过各有重量大小不同和质地疏密之分而已.”“如果人们凭感觉和理解都还不能认识到真空的存在,那么凭感觉和理解又如何能否认真空的存在呢?”伽利略曾发现,抽水机在工作时,不能把水抽到10米以上的高度,他把这一现象归结为水柱受不了它本身重量之故,再找不到合理满意的解释.
托里拆利坚决赞同伽利略的关于空气有重量和真空存在的说法.在总结前人理论和实验的基础上,托里拆利进行了大量的实验,实现了真空,验证了空气有重量的事实,否定了伽利略的关于真空力的说法.
大约在1641年,一位著名的数学家、天文学家贝尔提曾用一根10米多长的铅管做成了一个真空实验.托里拆利受到了这个实验的启发,想到用较大密度的海水、蜂蜜、水银等做实验.他选用的水银实验,取得了最成功的结果.他将一根长度为1米的玻璃管灌满水银,然后用手指顶住管口,将其倒插进装有水银的水银槽里,放开手指后,可见管内部顶上的水银已下落,留出空间来了,而下面的部分则仍充满水银.为了进一步证明管中水银面上部确实是真空,托里拆利又改进了实验.他在水银槽中将其水银面以上直到缸口注满清水,然后把玻璃管缓缓地向上提起,当玻璃管管口提高到水银和水的界面以上时,管中的水银便很快地泻出来了,同时水猛然向上窜管中,直至管顶.由此可见,原先管内水银柱以上部分确实是空无所有的空间.原先的水银柱和现在的水柱都不是被什么真空力所吸引住的,而是被管外水银面上的空气重量所产生的压力托住的.
托里拆利的实验是对亚里士多德的力学的最后致命打击,于是有些人便妄图否定托里拆利的研究成果,提出玻璃管上端内充有“纯净的空气”,并非真空.大家各抒已见,众说纷坛,引起了一场激烈的争论.争论一直持续到帕斯卡的实验成功证实托里拆利的理论后才逐渐统一起来.
托里拆利在实验中还发现不管玻璃管长度如何,也不管玻璃管倾斜程度如何,管内水银柱的垂直高度总是76厘米,于是他提出了可以利用水银柱高度来测量大气压,并于1644年同维维安尼合作,制成了世界上第一具水银气压计.
B、1654年,他听到托里拆利的事儿,又听说还有许多人不相信大气压;还听到有少数人在嘲笑托里拆利;再听说双方争论得很激烈,互不相让,针锋相对.因此,奥托·冯·居里克虽在远离意大利的德国,但很抱不平,义愤填膺,
后来奥托·冯·居里克在助手的帮助下就做了世界著名的马德堡半球实验,目的是为了证明大气压强的存在.
补充下:由于您是初中生,大气压强也就是A开头中所述有关于空气重量,至于真空的存在,是因为早期人类只认为存在空气.
 
 
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