大气压强：看不见的力量如何影响我们的生活

【来源：易教网 更新时间：2026-04-18】

你有没有想过，为什么用吸管可以轻松喝到饮料？为什么高压锅能够让我们更快地煮熟食物？为什么飞机能够稳稳地飞上天空？这些看似平常的现象背后，都隐藏着一个看不见的力量——大气压强。

今天，就让我们一起走进这个神奇的物理世界，揭开大气压强的神秘面纱。

什么是大气压强

当我们生活在地球表面时，身体时刻承受着巨大的空气压力。科学家告诉我们，大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，简称大气压，通常用符号 \( p_0 \) 表示。

这里有一个重要的概念需要区分：我们在生活中经常会听到"气压"这个词，比如高压锅内的气压。实际上，"大气压"和"气压"是有区别的。高压锅内的气压指的是部分气体的压强，而高压锅外的气压才是我们所说的大气压。

大气压是如何产生的

你可能会好奇，这么大的气压究竟是从哪里来的呢？

答案其实很简单：正是因为空气受到重力，并且具有流动性。地球周围的空气层厚度可达数百公里，这些空气在地球引力的作用下紧紧包围着我们。同时，空气分子的无规则运动使得它们能够向各个方向扩散，从而对处于其中的物体产生压强。

历史上著名的实验

为了证明大气压的存在，历史上有一个著名的实验不得不提，那就是马德堡半球实验。

这个实验发生在1654年，当时的马德堡市长格里克进行了一个令人震惊的演示。他制造了两个空心铜半球，这两个半球合在一起后抽真空，然后用马向相反方向拉这两个半球。结果显示，即使施加很大的力量，这两个半球也难以被拉开。这就是大气压存在的直接证明。

测定大气压的经典实验

如果要精确测量大气压的大小，托里拆利实验是不得不提的经典。

这个实验是这样的：取一根长约一米、一端封闭的玻璃管，里面灌满水银，然后将管口堵住，倒插在水银槽中。当放开堵住管口的手指后，管内的水银面会下降，但降到约760毫米高度时就停止下降了。此时，管内外水银面的高度差就是大气压的大小。

为什么水银面会停止下降呢？原理其实不难理解：在管内与管外液面相平的地方取一个液片，由于液体静止，这个液片上下受到的压强是平衡的。向上的大气压恰好等于水银柱产生的压强，两者相互抵消，于是水银面就不再下降了。

经过精确测量，科学家确定标准大气压 \( p_0 \) = 760mmHg = 76cmHg = 1.01×10^5Pa。

托里拆利实验的几个关键点

值得注意的是，在进行这个实验时，有几个要点需要特别注意：

实验前一定要将玻璃管内的水银灌满，这样可以确保水银上方是真空。如果水银没有灌满，测量结果会偏小。

如果将水银换成水，那么需要的玻璃管长度将达到10.3米，这是因为水的密度远小于水银。

另外，将玻璃管稍微上提或下压，管内外的高度差不会改变；如果将玻璃管倾斜，高度也不变，但长度会变长。

而以下几个因素对实验结果没有任何影响：玻璃管是否倾斜、玻璃管的粗细、以及在不离开水银槽面的前提下玻璃管口距水银面的位置。

大气压的特点

大气压有几个非常重要的特点：

第一，空气内部向各个方向都有压强，不是只朝一个方向。

第二，空气中某点向各个方向的大气压强都相等，这是大气压的一个重要特性。

第三，大气压随高度增加而减小。这就是为什么登山时会感到呼吸困难，越往高处走，空气越稀薄，产生的压强也越小。

大气压的应用

大气压在我们的日常生活中有着广泛的应用。

测量工具

测量大气压的工具主要有水银气压计和无液气压计。水银气压计就是基于托里抽利实验的原理制成的，而无液气压计则更加便携，常用于气象观测。

抽水机的工作原理

活塞式抽水机和离心水泵都是利用大气压工作的。当活塞向上运动时，泵体内形成真空，外界大气压将水压入泵体；当活塞向下运动时，单向阀关闭，水被推入出口管。这样循环往复，就能将水从低处抽到高处。

沸点与压强的关系

你可能有过这样的经验：在高山上煮饭，即使水沸腾了，饭也可能煮不熟。这是因为一切液体的沸点都是气压减小时降低，气压增大时升高。在高海拔地区，气压较低，水的沸点不到100摄氏度。

高压锅就是利用这个原理工作的。由于高压锅内部气压高于外界大气压，水的沸点升高到100摄氏度以上，食物在更高温度下当然更容易煮熟。

体积与压强的关系

对于一定质量的气体，在温度不变的情况下，气体的体积越小压强越大，气体体积越大压强越小。这个原理在生活中应用广泛。

比如人的呼吸就是典型的例子。当我们吸气时，胸腔扩张，肺部体积增大，内部压强减小，外界空气在大气压作用下进入肺部；呼气时，胸腔收缩，肺部体积减小，内部压强增大，将气体排出。

打气筒也是同样的原理。当你向下压活塞时，气筒内体积减小，压强增大，将空气压入轮胎；向上提活塞时，单向阀关闭，新鲜空气从进气口进入，准备下一次压缩。

生活中的大气压现象

说了这么多理论，让我们来看看生活中那些应用大气压知识的实例：

用塑料吸管从瓶中吸饮料时，是大气压将饮料压入我们的口中；给钢笔打水时，挤压气囊排出空气，松开后大气压将墨水压入笔囊；使用带挂钩的衣时，按压排出空气，吸盘在大气压作用下紧紧贴在墙面上；人做吸气运动时，肋间外肌收缩，肋骨向上向外移动，胸腔容积增大，肺内压强减小，外界空气进入肺部。

飞机的升力

让我们来解释一个更加壮观的現象：飞机是如何飞上天空的？

飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状，这叫做流线型机翼。当飞机在跑道上滑行时，空气流过机翼。由于机翼上表面是凸起的，空气流过的路径更长，因此流速更快。根据在气体和液体中，流速越大的位置压强越小的原理，机翼上方的空气压强较小。而机翼下方空气流速较慢，压强较大。

这样一来，机翼上下方就产生了压强差，这个压强差方向向上，形成了对飞机的升力。当升力大于飞机重量时，飞机就能够起飞了。

大气压强，这个看不见摸不着的力量，其实无时无刻不在影响着我们的生活。从最简单的喝水呼吸，到高科技的飞机飞行，都离不开大气压的贡献。

学习物理的意义不仅仅在于掌握知识，更在于理解我们周围世界的运行规律。当你下次再用吸管喝饮料时，不妨想一想，这看似简单的动作背后，是大气压强在默默发挥作用。这就是物理的魅力所在。