1648年物理學家帕斯卡“裂桶”實驗改進

　　該實驗裝置高度太高不便在教室里演示，可啟發學生思考：能否把所有的裝置都相應地縮小呢?答案是否定的.接著再問：管長減小了，液體壓強減小了，液體對木桶的壓力必定減小;而桶盡管縮小了，但其耐壓性幾乎不變，桶就不可能裂開，能否用其它物體來模擬“裂桶”呢?學生自然會想到用耐壓性較低的物體來代替(如薄塑料袋).比較裝滿水的塑料袋在同質量的一杯水與一管水作用下不同情形，液體壓強的實質就非常容易理解了.

　　帕斯卡裂桶實驗圖冊取一個演示液體測壓強用的大廣口瓶(直徑約30厘米，高約40厘米)，在瓶下部的側壁管口用橡皮薄膜扎緊密封，將紅色的水從瓶口倒入，隨著瓶中水位的升高，側管的橡皮薄膜漸漸鼓出，可以看到，即使灌滿水后，薄膜鼓出的程度也并不十分明顯(圖1).這說明雖然瓶中裝了很多很重的水，但對側壁的壓強并不很大.再取一根1米長的托里拆利玻璃管，通過打有小孔的瓶塞插入大瓶中，并把塞塞緊密封.讓一個學生站到凳子燒杯中的水用漏斗漸漸灌入管中(圖2)，當玻璃管中紅色水升高50厘米以上時，只見大瓶側管的橡皮薄膜大幅度鼓出，現象生動明顯.

　　1648年物理學家帕斯卡“裂桶”實驗原理

　　因為液體的壓強等于密度、深度和重力加速度常數之積。在這個實驗中，水的密度不變，但深度一再增加，則下部的壓強越來越大，而受力面積(桶的內表面積)不變，壓力等于壓強乘以受力面積，那么壓力越來越大，終于超過桶能夠承受的上限，隨之裂開。

　　帕斯卡“桶裂”實驗可以很好地證明液體壓強與液體的深度有關。

　　1648年物理學家帕斯卡“裂桶”實驗相關物理公式

　　P=ρgh

　　P 壓強 (單位：Pa)

　　ρ 液體的密度(單位：kg/m³)

　　g=9.8N/kg(特殊說明下=10N/kg)

　　h 深度 (單位：m)

　　注：計算時單位不能弄錯!

　　1648年物理學家帕斯卡“裂桶”實驗原理運用

　　水壩的下部總要比上部建造得寬一些。

　　潛水員穿特制潛水服且控制下潛深度。

　　潛水艇只能下潛到一定的深度。

　　當下水到一定程度時，耳膜會受不了。

　　1648年物理學家帕斯卡簡介

　　布萊茲·帕斯卡爾(Blaise Pascal，1623-1662)是法國17世紀最具天才的數學家、物理學家、哲學家。他在理論科學和實驗科學兩方面都做出了巨大貢獻。幾何學上的帕斯卡爾六邊形定理、帕斯卡爾三角形，物理學上的帕斯卡爾定理等均是他的貢獻。他還創制了世界上第一臺計算機，制作了水銀氣壓計。他同時還是概率論的創立人之一。

　他同時又是一位成果卓著的科學家、散文大師和宗教圣徒。帕斯卡爾自幼就表現出過人的才能，16歲寫成《圓錐曲線論》，其中論證的幾何學定理至今仍稱作帕斯卡爾定理。19歲時制作出能夠進行百位加法運算的計算器。23歲時制作了水銀氣壓計，后又進行過一系列氣壓和真空試驗。他總結出帕斯卡爾定律，其名字被后人確定為國際單位制中的壓強單位。他還從事過概率論、擺線以及其他一些數學研究。

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