师：同学们好，很高兴和大家一起学习物理。今天我们要学习的是初中物理上海科学技术出版社第八章第三节“空气的力量”。我们先一起回忆液体压强的相关知识。液体内部向各个方向都有压强，液体压强产生的原因是液体受重力作用，且具有流动性。思考一下，我们生活在大气里，空气有质量吗？
生：空气有质量。
师：请估算出你所在教室的空气质量。想出来了吗？利用公式“质量 = 密度×体积”，带入空气的密度、估算的教室尺寸（长度、宽度、高度），可得计算结果为258千克。空气有质量，受到重力的作用，同时有流动性。那么，大气会有类似于液体那样的压强吗？带着这个问题，我们来观看下面的实验。在空铁皮罐中放入少许水，罐口打开放在火上烧，将水烧开之后，用盖子盖紧铁皮罐的罐口，再用冷水浇铁皮罐。神奇的一幕发生了，铁皮罐被压扁了，这是为什么呢？
生：视频当中的铁皮罐发生了形变，表明铁皮罐受到了力的作用。
师：对，物体是谁呢？是周围的空气。由此是否可以帮我们解决之前的问题了？大气有压强吗？
生：有。
师：大气有压强，空气内部各个方向都有压强，我们把这种压强称为大气压强，简称大气压或气压。知道了大气压的存在，我们回顾理解一下之前的视频。铁皮罐受热，罐内的气体膨胀被排出，再用冷水浇铁皮罐，在密封状态下，空气温度下降，压强变小，外界大气压大于罐内气压，在外界大气压的作用下，铁皮罐被压塌了。生活中还有很多现象可以证明大气压的存在，请观看下面的视频，理解其实验原理。利用身边的材料尝试着做一做。这是挂钩式的吸盘，你们家中可能就有，将其按压在表面光滑的玻璃或者墙面上，挤压排出其内部空气，此时吸盘外部气压大于内部气压，周围的空气对吸盘各个方向都有大气压力，你们猜挂得住吗？
生：挂住了。
师：你家的吸盘也有这么厉害吗？快去找出家中的吸盘，跟老师比一比，看谁的更加厉害。除了吸盘，生活中的瓶瓶罐罐也可以拿来做实验。在下面的这个覆杯实验当中，准备好一个开口光滑的杯子和一张具有一定硬度且不易吸水的纸，就可以完成试验了。下面我们来看一下这个实验是怎样做的。同学们，请你们在家中准备一个开口处光滑的杯子，往杯子中灌满水，尽可能地灌满。将事先剪好的纸盖住杯口，将杯口朝下，你们猜松手后纸会掉下来吗？
生：在外界大气压的作用下，纸不会掉落。
师：对，转动杯子时纸也没有掉落。这是因为空气内部各个方向都有大气压。如果你家中没有合适的杯子，那么一个普通的矿泉水瓶也可以用来做证明大气压存在的实验。下面的实验需要准备一个矿泉水瓶，并事先在侧边扎好一个小洞，还有装有水的烧杯水槽。接下来拧开瓶盖，用大拇指堵住瓶子侧边的小洞，将水灌入瓶中，水要淹没小洞，灌满的话效果就更好了。灌好水后拧紧瓶盖，如果我松开堵住洞口的手指，水会流出来吗？
生：水流出一些之后就很难再流出来了。
师：那如果把瓶盖打开，水又变得容易流出了，反复这个过程，观察并思考为什么会这样。堵前堵后，孔的大小没有变，外面也没有东西去堵它。再仔细想一下，瓶子外面其实还有大气，是大气把它给堵住了。大气也是具有压强的，回放一下过程：盖住盖子，当水流出来之后，瓶子内的液面下降，里面的气体空间变大，气体压强变小，外部还是大气压强，大小不变。当大气压强大于内部气压和水柱的压强时，大气就把水柱给堵住了。当然此时打开盖子，瓶内外都是大气压强，抵消了，水在液体压强的作用下就流出来了。这些都说明大气压强是存在的。你们学会了吗？其实在很早以前，人们就已经用实验证明了大气压的存在，比如马德堡半球实验。德国马德堡市的市长奥托·格里克在马德堡市公开表演了这一著名的实验。下面让我们来一起了解一下。这个实验将两个直径为30厘米的铜质空心半球紧扣在一起，用抽气机抽出球内空气，然后用16匹马分别向相反方向拉，结果费了很大的劲儿才将两个半球拉开，你们知道这是为什么吗？
生：想出来了。两个半球紧扣在一起，在抽走空气之后，里面几乎相当于真空。拉开它们需要很大的力，这是因为球体内部气压接近于零，外部大气压强大于内部气压，外面的大气牢牢地把两个半球压在了一起。
师：对，这就是实验的真相。马德堡半球实验不仅证明了大气压的存在，而且说明大气压很大。大气压有多大呢？我们先来看一下历史上是如何测量大气压的。伽利略的学生托里拆利及其同伴第一次测出了大气压强的大小，他们是怎么做的呢？观看下面的视频，并了解一下托里拆利实验当中它的实验方法和实验原理。在实验中我们需要用到以下实验器材：托里拆利实验器、水银漏斗、注射器、贝叶冈手套。首先我们来认识一下托里拆利实验器。它是由长约一米、一端封闭的玻璃管，刻度尺，长指针，套筒，水银槽，底座组成。拿取水银槽，在水银槽中装入2/3的水银，然后将水银槽放在仪器底座上。取玻璃管，将漏斗放入玻璃管的开口，往玻璃管中添加水银。待玻璃管中水银快注满后，取下漏斗，改用已装有水银的注射器继续注满玻璃管，用手堵住玻璃棒的开口。我们将玻璃管穿过套筒，将玻璃管倒转，使管口竖直朝下并倒扣在水银槽内，待开口端完全浸入水银后，松开手指观察现象。待水银页面稳定后，用刻度尺测量水银柱的页面高度差。此时管内外水银柱液面的高度差为760毫米。由实验可知，一个标准大气压的数值等于760毫米水银柱产生的压强。本次实验我们需要注意，水银具有毒性，实验时要戴上橡皮手套。托里拆利的实验原理你们知道了吗？
生：实验中将玻璃管灌满汞，管内没有空气，倒置在汞液槽中，管中的汞柱下落，汞柱的上方形成了真空。在外界大气压的作用下，支持着玻璃管内760毫米高的汞柱。也就是说大气压跟760毫米高的汞柱产生的压强是相等的。
师：知道了托里拆利实验的实验原理，思考下面的问题，一个标准大气压是多少帕呢？给你们一个小提示，一个标准大气压跟760毫米高的汞柱产生的压强相等，可以利用液体压强公式进行计算。
生：液体压强公式$p = \rho gh$，用数据可以计算得出一个标准大气压大约为$1.013×10^{5}$帕。
师：计算得出的一个标准大气压有$1.013×10^{5}$帕这么大。思考一下，如果把实验中的水银换成了水，会有多高的水柱呢？