文档介绍：实验一静水压强实验

1. 掌握用测压管测量静水压强的方法,通过对水静力学现象的实验分析,加深理解水静力学方程的物理意义和几何意义,提高解决实际问题的能力。
、压强水头和测压管水头,验证不可压缩流体静力学的基本方程;
、和时静水中某一点的压强,分析各测压管水头变化规律,加深对绝对压强、相对压强、表面压强、真空压强和真空度的理解;
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在重力作用下,处于静止状态下不可压缩的均质液体,其基本方程为
(1-1)
式中,为单位重量液体相对于基准面的位置高度或称位置水头;为单位重量液体的压能或称压强水头;为静止液体中任意点的压强;为水的重度;称为测压管水头。
方程(1-1)的物理意义是:静止液体中任一点的单位位能和单位压能之和为一常数,而表示单位重量液体具有的总势能,因此也可以说,在静止液体内部各点的单位重量液体的势能均相等。几何意义是:静止液体中任一点的位置高度和该点压强的液柱高度之和为一常数。
静水压强方程也可以写成
(1-2)
式中,为作用在液体表面的压强;为由液面到液体中任一点的深度。上式说明, 在静止液体中,任一点的静水压强,等于表面压强加上该点在液面下的深度与液体容重的乘积之和。表面压强遵守巴斯家原理,等值地传递到液体内部所有各点上,所以当表面压强一定时,由式(1-2)可知,静止液体中某一点的静水压强与该点在液面下的深度成正比。
如果作用在液面上的是大气压强,则式(1-2)可写为
(1-3)
上式说明当作用在液面上的压强为大气压强时,其静水压强等于大气压强与液体重度和水深乘积之和。这样所表示的一点压强叫做绝对压强(当液面上压强不等于大气压强时以表示)。绝对压强是以没有气体存在的绝对真空为零来计算的压强;如果以当地大气压强为零来计算的压强称为相对压强,可以表示为
(1-4)
相对压强也叫表压强,所以表压强是以大气压强为基准算起的压强,它表示一点的静水压强超过大气压强的数值。
如果某点的静水压强小于大气压强,我们就说“这点具有真空”。其真空压强的大小以标准大气压强和绝对压强之差来量度,即
=大气压强-绝对压强(1-5)
当某点发生真空时,其相对压强必然为负,故把真空又称为负压,真空度也就等于相对压强的绝对值。

静水压强实验仪由盛水密闭圆筒容器、连通管、测压管、U形管、气门、调压筒和底座组成,如图1-1所示。U形管中可以装入不同种类的液体,以测定不同种类液体的比重。
图1-1 静水压强实验仪

,可以是油或者是其它液体。
,包括加压方法、减压方法。检查仪器是否密封,检查的方法是关闭气门,在调压筒中盛以一定深度的水,将调压筒上升高于密闭圆筒容器,待水面稳定后,看调压筒中的水面是否下降,若下降,表明漏气,应查明原因加以处理。
。选定基准面,记录基准面到各测压点的高度。
,使箱内液面压强,记录1、2、3、4、5点测压管水面高度。
,升高调压筒,使箱内液面压强,待水面稳定后,