中国古代趣味物理实验：“虚管悬液”

中国古代趣味物理实验：“虚管悬液”

“虚管悬液”实验

唐代王冰注解《黄帝内经素问》时指出：“虚管溉满，捻上悬之，水固不泄，为无升气而不能降也。”意思是：用手指捏住空管的一端，将管中灌满水后倒过来，水不会从管中流出。因为外面的空气不能进入管中，所以管里的水不会流出来。

这就是“虚管悬液”实验，它证明了大气压强的存在。当管中充满水后，空气不能进入管中。将管倒过来，管内压强为水压，其值通常小于管外的大气压强，故水“悬”在管中。这个实验是从“瓶子倒水”实验演绎过来的。

早在南北朝的《关尹子》一书就已指出：“瓶有二窍，水实之则倒泻，开一则水不下，盖不升则水不降。”意思是：在密封的瓶上开两个小孔，瓶中灌满水，水就会从瓶中倒出。若只在瓶中开一个小孔，水是倒不出来的。因为此时空气不能在瓶中对流。很显然，上下两端开口的瓶子，下口上面压强为一个大气压加水压，下面压强是一个大气压，这种情况下水会从下口流光。但将瓶的上口封住时，水向下滴落一点点后，瓶内气体体积增大，压强减小，当瓶内气压减小量与瓶中水柱产生的压强相等时(有时只要水的下表面向外凸出一点点就行)，水就不会流出来了。

该实验，常有教师在讲到大气压作用时，用“试管履行”来演示。

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