簡易大氣壓測量

舒欣

地球的周圍被厚厚的空氣包圍著，這些空氣被稱為大氣層。空氣的內(nèi)部對各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，這個(gè)壓強(qiáng)被稱為大氣壓。證明大氣壓存在的最有名的實(shí)驗(yàn)，是馬德堡半球?qū)嶒?yàn)，中間抽成真氣的兩個(gè)半球緊緊吸引在一起，幾匹馬都拉不開，可見大氣壓的力量有多大。大氣壓一般隨著高度的增加而減小，例如高山上的大氣壓就比地面上的大氣壓小得多。另外在地面，大氣壓也是會發(fā)生變化的，比方陰雨天氣時(shí)氣壓就比平時(shí)低，而且一天當(dāng)中的氣壓也會有變化，一般來說早晨氣溫低，氣壓就高些；中午氣溫高，氣壓就低些。氣象學(xué)上常通過氣壓計(jì)測量大氣壓來預(yù)測氣候。有了自制的氣壓計(jì)，我們也可以隨時(shí)觀察氣壓的變化了。

材料準(zhǔn)備

密封性良好的小礦泉水瓶，清水，紅墨水，透明的水筆芯管，錐子，氣球，空玻璃瓶，細(xì)吸管。

實(shí)驗(yàn)1 瓶式氣壓計(jì)測氣壓

實(shí)驗(yàn)方法

（1）小礦泉水瓶內(nèi)注入清水和紅墨水，注意不要裝滿。

（2）用錐子在小礦泉水瓶蓋扎一個(gè)略小于水筆芯直徑的孔。

（3）將水筆芯從瓶蓋中央穿過，在周圍滴幾滴蠟，起到密封的作用。

（4）將瓶塞蓋在瓶口，且保證水筆芯下端在液面以下。

（5）從水筆芯的上端吹入少量氣體，使氣泡進(jìn)入密封的瓶內(nèi)，并使水筆芯中進(jìn)入少量液體，在水筆芯中的液面處做一個(gè)記號。

（6）拿著它從一樓走到五樓，觀察水筆芯中液柱的高度變化。

智慧花

由于向水筆芯中吹氣，使得瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)大于瓶外的大氣壓，所以水筆芯中會有液柱上升。瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)等于水筆芯中液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)加外界大氣壓強(qiáng)。如果外界大氣壓變大，水筆芯中的液柱受到的向下的壓力增大，液柱會下降；如果外界大氣壓減小，水筆芯中的液柱受到的大氣壓力減小，液柱會上升。

小貼士

不要用手直接拿瓶子，以免手的熱量傳給礦泉水瓶，使其膨脹，造成氣壓下降的假象。

實(shí)驗(yàn)2 膜式氣壓計(jì)測氣壓

實(shí)驗(yàn)方法

（1）剪掉氣球的細(xì)口。

（2）把氣球邊緣向外折疊，仔細(xì)拉長并套在玻璃瓶的瓶口上，用橡膠帶綁緊，使玻璃瓶內(nèi)外空氣互不流通。

（3）用卡紙條制作標(biāo)尺，在卡紙條上每隔0.5cm畫一條線，并在頂部寫上“高壓”，底部寫上“低壓”。

（4）然后用細(xì)棒或細(xì)針做一根輕而細(xì)的指針，并用少量雙面膠將指針的一端固定在橡皮膜上，指針的另一端指向畫有刻度的標(biāo)尺。但應(yīng)注意不要使指針與標(biāo)尺接觸，以免摩擦受阻，影響指針移動(dòng)。

（5）把標(biāo)尺和氣壓計(jì)都固定在一個(gè)平面上，確保它們在實(shí)驗(yàn)過程中不會發(fā)生移位。

（6）在筆記本上繪制一個(gè)數(shù)據(jù)表，記下日期、時(shí)間、氣壓（細(xì)棒在標(biāo)尺上所指的位置）等。每天觀察這個(gè)氣壓計(jì)兩次，在數(shù)據(jù)表上記下觀察結(jié)果。

智慧花

用制作的氣壓計(jì)觀察氣壓和天氣變化之間的關(guān)系，通過觀察記錄，有可能獲得一些規(guī)律，如若發(fā)現(xiàn)氣壓穩(wěn)定升高，天氣也會變得晴朗；若氣壓慢慢降低，天氣就會開始變陰潮濕。

小貼士

密封在玻璃瓶中的空氣壓強(qiáng)保持一定，此時(shí)若外界大氣壓發(fā)生變化，將導(dǎo)致橡皮膜變化，外界氣壓升高時(shí)橡皮膜就向盒內(nèi)凹陷；外界氣壓降低時(shí)，橡皮膜就向上凸起，從而帶動(dòng)了指針移動(dòng)，指示了氣壓的變化。

加油站

日常生活中我們之所以感受不到大氣壓，是因?yàn)槲覀兊捏w內(nèi)也存在空氣，這些空氣產(chǎn)生的壓強(qiáng)與外界大氣壓互相抵消了。但當(dāng)我們在坐飛機(jī)的時(shí)候會感受到大氣壓，飛機(jī)急速上升后，高空的氣壓降低，耳膜內(nèi)的氣壓來不及調(diào)整，耳膜內(nèi)外形成氣壓差，所以就會感到耳朵不舒服。

氣象工作者通常也需要根據(jù)各種氣壓類型來預(yù)報(bào)天氣，因?yàn)橐欢ǖ臍鈮侯愋屯鶎?dǎo)致一定的天氣現(xiàn)象出現(xiàn)。例如，在高氣壓控制的區(qū)域，由于低處的空氣不斷從高壓中心向外流散，上層空氣就要下沉填補(bǔ)。空氣在下沉過程中體積壓縮（因大氣壓隨高度的減小而增大），溫度升高，原來空氣中的細(xì)小水珠就會蒸發(fā)消散，不利于云雨的形成，因此高壓中心附近地區(qū)常常是天氣晴朗。而在低氣壓控制的區(qū)域，低層空氣從周圍流向低壓中心，使低層空氣堆積上升?？諝庠谏仙^程中體積膨脹，溫度降低，空氣中的水蒸氣凝結(jié)，易形成云雨，所以低氣壓中心附近往往是陰雨連綿。難怪有人把氣壓計(jì)稱為晴雨表，這是有一定道理的。