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大氣壓發(fā)現(xiàn)的歷史17世紀以前的哲學家都認為自然界不存在真空,即所謂“自然界厭惡真空”.對于抽水機能把水抽上來,認為是活塞上升后,水要立即填滿活塞原來占據(jù)的空間,以阻止真空的形成.
在17世紀中葉,著名意大利物理學家伽利略聽到一個奇特的事實:一臺抽水機至多能把水抽到10 m高,無論怎樣改進抽水機,也不能把水抽得更高了.他想自然界害怕真空是有限度的,這個限度可以用水柱的高度量出來.不久他就去世了.對這個問題的研究由他的學生托里拆利繼續(xù)進行.
托里拆利預料,因為水銀的密度大約是水的14倍,如果用水銀代替水,水銀升起的高度應該是水升起高度的1/14.托里拆利設計了用水銀柱檢驗這個預想的方案.1643年他的學生做了這個試驗,結(jié)果證明了他的預想是正確的.在托里拆利試驗中,玻璃管內(nèi)水銀面的上方就是真空.可見自然界是可以存在真空的.管內(nèi)的水銀柱是被大氣壓支持著的.托里拆利試驗不但揭示了大氣壓的存在,而且測出了大氣壓的值.
托里拆利試驗的消息傳到法國,引起了科學家們的廣泛興趣.帕斯卡推論說:“如果水銀柱是被大氣壓支持著的,那么在海拔較高的地方,水銀柱應該較短”.1648年他的朋友沿多姆山山坡從山腳到山頂設立了若干觀察站,每個站上裝一個托里拆利氣壓計,結(jié)果發(fā)現(xiàn)水銀柱的高度隨高度的增加而減小,證明了帕斯卡推論的正確.
同一時期,德國的科學家格里克也進行了大氣壓強的試驗研究,他做了一個水氣壓計,水能升高到他住房的第三層,格里克認為水的上升是大氣壓的作用.通過長期的觀察,他還發(fā)現(xiàn)水柱高度的變化與天氣有關(guān),1660年他根據(jù)一次氣壓的突然下降,預報了一場大的風暴.
根據(jù)文中的描述回答問題:
(1)一臺抽水機至多能把水抽到10 m高,這10 m高的水柱是由什么支持著?
(2)如果用水銀代替水,水銀升起的高度應該是水升起高度的1/14.托里拆利得出這一結(jié)論的根據(jù)是什么?
(3)從文中可以發(fā)現(xiàn)有哪些因素影響大氣壓的值?
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