【托里拆利实验的原理】托里拆利实验是历史上第一个成功测量大气压强的实验,由意大利科学家埃万杰利斯塔·托里拆利(Evangelista Torricelli)于1643年提出。该实验不仅验证了大气压的存在,还为后来的气压计发展奠定了基础。
托里拆利实验的核心原理是利用水银的密度远大于空气的特性,通过将一根封闭的玻璃管倒置在装有水银的容器中,观察水银柱的高度变化,从而间接测量大气压强的大小。
一、实验原理总结
托里拆利实验的基本原理是:当一个充满水银的玻璃管被倒置在水银槽中时,由于大气压作用,水银会从管中流出一部分,直到管内水银柱产生的压力与外界大气压相平衡。此时,水银柱的高度即代表大气压的大小。
实验表明,在标准大气压下,水银柱的高度约为760毫米(或76厘米),这被称为“标准大气压”。
二、托里拆利实验原理一览表
| 项目 | 内容 |
| 实验名称 | 托里拆利实验 |
| 提出者 | 埃万杰利斯塔·托里拆利(1643年) |
| 实验目的 | 测量大气压强 |
| 实验器材 | 玻璃管、水银、水银槽、刻度尺 |
| 实验原理 | 大气压支撑水银柱,水银柱高度反映大气压强 |
| 水银柱高度 | 标准大气压下约为760毫米(76厘米) |
| 水银密度 | 13.6 g/cm³,远高于空气密度 |
| 实验现象 | 水银在管中形成一段空缺,水银柱稳定后不再流动 |
| 实验意义 | 首次定量测量大气压强,推动流体力学和气象学发展 |
三、实验说明
托里拆利实验的关键在于玻璃管必须完全密封,且内部充满水银,没有空气残留。当将玻璃管倒置在水银槽中时,水银会因大气压力而被“推”入管中,但随着水银柱的升高,其自身重量也会逐渐增加,最终达到一个平衡点——即水银柱的压力等于外界大气压。
这个实验不仅证明了大气压的存在,还揭示了液体静力学的基本规律,为后来的科学探索提供了重要的理论依据。
通过托里拆利实验,人们首次用实验方法测定了大气压的数值,为现代物理学的发展打下了坚实的基础。


