即p1=p2而p1=p0p2=ρgh所以p0=ρgh比较法如图12甲所示，取一支两端开口的玻璃管插在水银槽中，这就构成了一个连通器。根据连通器原理，管内外水银面相齐，这是因为管内外液面受到相等的大气压的作用，现比较甲、乙两种情况，考虑水银槽液面上方的情况。图甲管内只有空气没有水银柱，图乙管内只有水银没有空气。图乙的情形相当于取去图甲管内的空气而用高度为h的水银柱而代之。两种情况下水银都处于平衡，可见图甲管内的空气压强(即大气压强)一定和图乙管内的水银柱所产生的压强相等，即p0=ρgh。
压强叠加法
在水银内取两点A、B，两点都与玻璃管下口边缘等高，并离水银槽水银面△h距离(如图13)。根据液体内部压强分布特点及压强叠加规律，A点的压强等于外界大气压与深度为△h的水银所产生的压强之和，即pA=p0+ρg△h因为玻管水银面上方没有空气。B点在其水银面下深度为(h+△h)处，故有pB=ρg(h+△h)因为A、B等高，故有pA=pB即p0+ρg△h=ρg(h+△h)p0=ρgh反证法
利用这一方法需要设计一个反证性实验：将托里拆利实验装置罩入真空罩内，如图14所示。当用抽气机将真空罩内空气抽出时，可见“托管”内水银柱逐渐降低。由此推证：假如水银槽水银面没有空气，管内外水银面上方均为真空。由连通器原理，“托管”内外水银面必相齐。可见，“托管”内高出的水银柱完全是外界大气压强所支持的。外界大气压强多大，相应的，管内就有多高的水银柱与之平衡。
所以，大气压强的大小恰好等于管内水银柱所产生的压强。
上述五种方法中，一、二两法抽象思维要求较高，难度较大。但这与本章前面曾出现过两次的小液柱，小液片的设想相一致，采用此法利于学生想象能力的培养。三、四两法比较直观，较易为学生接受。至于五法，宜与其他方法相结合而给出。使正反现象交替出现，正反论证相互补充。可使学生更为信服地接受实验原理。
“汽车重力发电”的原理和模拟实验
“汽车重力发电”是近年来国外研制的利用行进中的汽车的重量来发电的新型技术。根据《科学技术社会辞典(STS辞典)·物理册》介绍的内容：这种发电技术，是在路面敷设一组760毫米宽的金属板(称冲击板)，板比路面高出约20毫米。每个板的下面，都设有一个充满液压流体的橡胶容器。当汽车从板上驶过时，车重产生的压力，会使橡胶容器中的流体，以很大的压力通过埋在地下的液压管道，流到发电厂，并带动发动机发电。然后，流体再从发电厂经地下管道，重新流回到橡胶容器中，使此过程反复进行。
据计算，每辆一吨重的汽车，驶过这样的冲击板时，可发出约15千瓦小时的电能。因此，现代化城市的交通干线路口，是安装这种发电设备的理想场所。在美国，纽约市已实验安装了这样一套发电设备，并于1981年开始供电，其每度电的价格，比现在美国国家平均电价的1/4还要低。当然这种发电技术，现在仍处于研究、试行中。
图15就是“汽车重力发电”的示意图。它主要由活塞室、压力室、尾水室三个主要部分组成，另外还有两上单向阀K1、K2和一些导流管道，发电设备的水轮机安装在尾水室的上端，由从压力室至尾水室管道端口的喷嘴，喷流时推动它旋转。
当汽车驶上冲击板A时，由于活塞受到向下的力作用，活塞室内的液体压力增大，就使原来打开的单向阀K2关闭，原来关闭的单向阀K1打开。活塞室内的液体经过K1流向了原来液面较高的压力室。而压力室压力增加后，液体只能从通向尾水室的输送管道中冲出，经过喷嘴，高速冲击水轮机旋转，并泄入尾水室。
汽车离开冲击板后，活塞上压力消失，由于压力室液面高于活塞室液面，单向阀K1重新关闭，阻断了压力室液体向活塞室的回流。同时，由于尾水室液体增加，液面升高，开启单向阀K2，就把泄入尾水室的液体，重新送回到了活塞室，压缩活塞室内的气体，使活塞重新升起至原来的位置，完成了一次工作循环。只要活塞的面积不太大，当冲击板受到压力时，是可以在活塞室内获得较大的压强，在喷嘴处形成高压液流的。
根据这个原理图，我们制作了“汽车重力发电”的模拟实验装置。
将倒置的插有细玻璃管的广口瓶和注射器针筒，用软管相连构成活塞室，如图16(注意：与针筒相连的玻璃管在广口瓶中，一定要高出液面。否则，尾水室液体返回时，会将液体压入到针筒内，使针筒内壁附着水珠，增大摩擦)。压力室和尾水室可用普通封闭容器替代，只要每个容器上有一对出、入水口即可。我们仍用带有橡胶塞的广口瓶代之，在橡胶塞上插了两根玻璃管，分别为液体的流出口和流入口。单向阀K2，由于对其密封性要求较低，可以直接使用市售的普通止回阀。而单向阀K1，必须保证当压力室压力大于活塞室时，完全无回漏现象，因此对它的密封要求，比对Ｋ2的要求高得多。这样，一般的止回阀已无法使用，可采用低压的液压单向阀，如DIF-LIOH(旧型号)或A-H10L(新型号)，我们在实验中采用的就是前者。它们均属于内簧式单向阀，开启压力为04×105帕。当实验使用直径5厘米的针筒，并加放10千克砝码时，砝码产生的压强大于05×105帕，因此，只要活塞室和压力室的液面高差不大于1米，这是完全可以将该阀门打开的。我们在实验中，用水作为液压媒质，砝码和针筒的规格均如上所述，可使活塞压缩2厘米左右的距离，液体冲击水轮机，使之快速转动的现象是非常清晰的。
“汽车重力发电”，作为研制、试行中的新技术，我们尚没有更多的资料可以借鉴和参考。
以上的构想和模拟装置，仅仅是抛砖引玉。我们希望得到专家和同行的指正，既完善这一技术的有关细节，也能更加丰富中学物理活动课上活动的内容。
演示大气压的实验
大气压是物理教学的一项重要内容，下面介绍一种新方法，运用改变容器内外压强差来演示大气压的存在，具体做法如下。
器材与制作
玻璃漏斗(80mm)2个，医用白胶布(宽10mm长120mm)2条，在漏斗管20mm处贴上胶布紧缠2圈。易拉罐鼻2个，多股锦纶线(长200mm)3条，分别把一线穿一拉鼻后对折，在距拉鼻一定距离处分别打2个线结，把拉鼻放在管口右边，两线对称分居管的两侧，线结在胶布左边适当距离。剩余胶布压紧两线缠绕，线结的另一头紧靠结的右边缠绕，方向一顺一逆两头扎牢、如图17所示，称作装置Ⅰ。此装置做两个。
废医用胶片(60×60mm)1张，回形针2个，将回形针从中间掰开，使其中一半所在平面与另一半所在平面垂直，把一半放在胶片上，将两半连结处对准胶片对角线交点。透明胶布3条，呈等边三角形把回形针贴牢，以交点为圆心，80mm为直径画圆，如图18所示，称作装置Ⅱ。卫生纸1张，砝码(50g)5个，正骨水药瓶橡胶盖2个，垫罐头瓶盖的橡胶圈(80mm)1个，100mm长铅丝1段，凡士林若干，注射器(50ml)1个。
实验与观察
(1)漏斗实验
①将卫生纸浸湿，把装置Ⅰ的漏斗底口塞实塞牢。再把装置Ⅰ漏斗口蘸水后放在装置Ⅱ的胶片上，使漏斗口与胶片上的圆重合。用手指按住胶片中央略向斗里凹随即松开。把第三条线制成一个圈挂在回形针钩上。手持装置Ⅰ的漏斗管，在线圈上挂砝码1个，2个，3个，…可观察到挂3～4个砝码，胶片不掉，如图19所示，是什么托住胶片呢？
②用一个回形针，钩住砝码上线的中点，作为定油轮，以它为球心，在空间转动到任何方位，水平位置时，观察胶片仍然不掉。
③如果改变装置Ⅰ和装置Ⅱ的空间位置，手持装置Ⅱ回形针钩，在装置Ⅰ漏斗管上固定的拉鼻上挂砝码时，同样观察到挂3～4个砝码，漏斗不掉，如图21所示。
④仿2用回形针，钩住砝码上线的中点，作为定滑轮，以它为球心，在空间转动任何方位如图22所示，漏斗都不掉，这又是什么托住了呢？是水把装置Ⅰ和装置Ⅱ粘在一块的吗？仔细观察，把图19的砝码去掉后，用铅丝从漏斗管口轻轻一捅，卫生纸略一松，胶片突然落下，显然不是水的粘滞性粘住的。水的作用是密封。
(2)对拉实验
将两个装置Ⅰ的漏斗管口用正骨水药瓶橡胶盖盖严。在两个漏斗口沿上均匀地涂上一层凡士林，把橡胶圈夹在两漏斗口的正中间，两手拿住两漏斗管慢慢地向中间挤压，密封不漏气，如图23所示，注射器针头穿过橡胶盖进入斗中，抽出斗里空气，两人分别拉住两边拉鼻怎么也拉不开，非常有趣。当拔掉一个橡胶盖时，稍微一拉就开了。
分析与思考
(1)分析
回形针钩上挂那么多砝码胶片为什么不掉？以胶片为研究对象，分析受力，容器内气体的压力F气，砝码的重力G砝，方向均竖直向下，胶片回形针重力忽略不计，一定有竖直向上的托力F托，它就是大气压产生的。胶片不掉只须满足F气+G砝=F托，砝码下拉胶片时增大了容器内气体体积，压强减小，F气也变小，F托不变，从而F砝可以逐渐加大。F托不变证明了大气压的存在。
在空间同一位置转动漏斗到任何方位，实验结果都不变，表明了大气压来自四面八方，而且大小都是一样的。
实验(2)两个装置对在一起，实质上是实验(1)水平方向的特例。用注射器抽气，更减小了气体压强，产生的压力差非常大，有力地证明了大气压的存在。
做对比实验，用铅丝一捅，卫生纸稍松，F气等于大气压的托力F托，在G砝作用下自然胶片突然落下。
实验成功的关键是容器密封和容器内外气体有压强差，容器密封越严，内外气体压强差越大，效果越明显。实验(1)选用漏斗和胶片是因为容积小，口径大，胶片弹性好，手指一按就可改变气体体积，降低器内气体压强产生压强差，容易保证实验成功。
(2)思考
①物理教学必须以实验为基础。应大力倡导研究，已有实验，发现新实验方法。
②培养学生的创造思维能力，实验具有独特作用、演示大气压在空间各种方位的实验设计，通过联想、验证，不仅能培养学生的发散思维能力，同时也训练学生的观察、实验、分析、概括能力。
③实验用漏斗和胶片，都是实验前可以计算出来的，经实验验证完全正确，这是很有意义的尝试。
④取材于生活用品，使实验更贴近学生实际，不觉神秘，反而感到亲切，容易动手动脑，利于观察思考，激发学生的兴趣。
⑤实验(二)配合注射器可作玻-马定律的演示实验，生动有趣。
利用大气压把水抽到高处的实验
试验设计见图24：用橡皮塞将无色透明塑料瓶口塞紧，在橡皮塞内打孔并在孔内插上一根细玻璃管，在瓶侧壁偏上方打孔，用软塑料管粘紧，把塑料管与注射器连接，实验时把瓶倒放入水中，水不会从玻璃管上端流出，然后用力向外拉动注射器活塞，就可看到水在大气压作用下从玻璃管上端喷出。
水能被吸到多高
在一个标准大气压下，用图25所示的活塞式水管能把水吸到多高呢？实验设计如下：
假定活塞与管壁的接触是光滑紧密的——不漏气的，那么这个问题看上去很简单。人们通常认为，当管内水柱上升到最大高度时活塞的下方将出现真空，如图26，由平衡条件推知此时水柱产生的压强等于1标准大气压，即等于076mHｇ，于是有：ρ水ｇｈ水=ρ汞ｇｈ汞，得到：ｈ水=ρ汞ρ水ｈ汞=136×076=1034m。
然而，这一结果跟实验情况往往有很大的差异，即使活塞绝不漏气，这种差异也会明显地存在。为什么呢？原因很简单，是因为活塞的下方绝对不可能出现真空，而是充满了水汽，而且，由于通常活塞的上升速度不是太快，活塞下方的水汽接近饱和状态，水汽的存在使水柱能达到的最大高度(称为吸程)小于上述数值。小多少呢？让我们算一算。
设水温为t，相应的饱和水汽压为p，水柱上升到最大高度h′水时，有：
h水=(p0－p)ρ水ｇ，其中ｐ0=076mHg，ρ′水=10×103kg/m3，g=98N/kg。
由上式可知，水温t越高，相应的饱和汽压p越大，吸程越小，下表列出了几组典型数据，揭示了吸程随水温减小的关系。
水温t(℃)020406080100饱和汽压p(mmHg)458175455321493235512776000吸程(m)102710109588315510显见，当水温较低时，实际吸程与理想值1034m相差不多，当水温超过40℃时，吸程就显着下降了。愈是接近100℃，吸程的温度变化率△h△t越大，特别当水温达100℃时，h=0，这意味着什么？这显然是说100℃的水电抽不上来的，除非活塞保持快速上升运动。
由此我们可以进一步得出下面几条结论：①敞口容器中的液体达到沸点时，不能被向上“吸”；②密闭容器中的液体也不能被往上“吸”，两条结论的根据是一致的：这时管内液面上方的饱和汽压与管外液面上方的空气压强或饱和汽压相等。
在火电站的热力系统中，全部水和汽都被封闭在一个庞大的循环回路中，其中的工作物质——水，不断地进行着液态与饱和汽态之间的状态转换。同时在水泵的作用下，水的竖直高度也进行着周期性的变化，在循环过程中，为了把位于低处的水箱里的冷凝水或预热水往高处传送，必须依靠水泵，笔者看到，所有的水泵都是安装在水箱的底部，而不是安装在水箱顶部或顶部上侧的管道中，这样可以借助水的落差和前一个水箱中的饱和汽压把水压入泵体内，然后再利用叶轮的强大推力把水“扬”到高处，这种水泵，技术上叫压水泵。在封闭系统中，要把水向高处传送，必须采用压水泵，而不可采用吸水泵，因为吸水泵在这里已失去“抽”、“吸”的力学条件。
