Question

水银气压计的原理是什么？

Answer 1

托里拆利实验测出了大气压强的具体数值，在长约1m、一端封闭的玻璃管里灌满水银，将管口堵住，然后倒插在水银槽中，放开堵管口的手指时，管内水银面下降一些就不再下降，这时管内外水银面的高度差为760mm。

管内留有760mm高水银柱的原因正是因为有大气压的存在。由液体压强的特点可知，水银槽内液体表面的压强与玻璃管内760毫米水银柱下等高处的压强应是相等的。水银槽液体表面的压强为大气压强，由于玻璃管内水银柱上方是真空的，受不到大气压力的作用，管内的压强只能由760mm高的水银柱产生．因此，大气压强银760毫米高水银产生的压强相等。

Answer 2

水银气压计的工作原理,是“力的平衡”.即物体处于静止状态时,合力为0.
气压计工作时,一般是静止的,封闭端管内水银的上方是真空的,另一端水银面上方是大气.
取高出较低水银面的那部分水银分析,这部分水银在竖直方向受到的重力大小等于大气压力.
所以,大气压强等于这部分水银产生的压强.

Answer 3

利用托里拆利原理：将一根顶端抽成真空的玻璃管插入水银槽内，在大气压力的作用下，涌入玻璃管内的水银柱将保持一定的高度，此时，水银柱对水银槽表面产生的压力与作用于槽面的大气压力相平衡。

如果在其近旁用铅直竖立的标尺对水银柱的高度加以测量（如图，标尺的零点取在水银槽表面），则可以形

简易水银气压表

成zui简单的气压表，其读数即求得的大气压力。

设当时的大气压力为p，水银柱高度为H，因此

式中

为温度为t时水银的密度，g为当地重力加速度。

由此可见，在大气压力数值相同的情况下，其测量值仍可能因气压表所处测量地点的气温及重力加速度的不同而产生不同的读数。为了正确地反映大气压力，必须规定一个标准状态，限定条件如下：

（1） 取0 ℃的水银密度，即

=1.35951 * 10 kg ；

（2） 取标准重力加速度，即g=9.80665 m/s

理论上，任意一种液体都可以用来制造气压表，但是水银有其独特的优越性：

（1） 水银的密度大，所以其形成的液柱高度合适。

（2） 水银的非常小，所以在玻璃管顶真空部分中的水银蒸汽所产生的额外压力对读数度的影响可以忽略不计；

（3） 经过一定的工艺处理，容易得到纯度较高的水银。

2特点及构造

水银气压表在1643年由托里拆利发明，是大气探测学进入定量测量气象要素时代的标志性仪器。

水银气压表的观测数据能够达到很高的精度，日常大气压力的测量值约在1000 hPa，水银气压表的读数可以很轻易地达到0.1 hPa，也就是说，其相对误差为万分之一，这在物理量检测仪器中是很少见的。

气象站常用的测量仪器有福丁式（动槽式）水银气压表和寇乌式（定槽式）水银气压表两种。