静水压强实验.doc

水静压强实验

一、实验目的
1、加深理解静力学基本方程式及等压面的概念；
2、理解封闭容器内静止液体表面压力及其液体内部某空间点的压力；
3、观察压力传递现象。

二、实验仪器外形图

三、实验原理
对密封容器的液体表面加压时，设其压力为P ，即P0> Pa 。从U 形管可以看到有压差产生，U 形管与密封容器上部连通的一面，液面下降，而与大气相通的一面，液面上升，由此可知液面下降的表面压力即是密闭容器内液体表面压力P0 ，即P0= Pa+ρgh，h是U 形管液面上升的高度。当密闭容器内压力 P0 下降时，U 形管内的液面呈现相反的现象，即P0<Pa ，这时密闭容器内液面压力P0=Pa -ρgh 。H 为液面下降高度。

四、实验步骤
1、向水箱内注水至 2/3 处，拧紧加压器并打开排气阀门，关闭与烧杯相连的导管上的阀门，打开与U 形管相连的阀门；
2、用加压器缓慢加压，关闭排气阀门及与U 形管相连的阀门，读取Z1（靠近水箱一侧液柱的高度）、Z2（同一个U 形管另一侧的液柱高度），同时观察 A、B 管内液柱变化情况并重复三次；
3、打开与烧杯相连的导管上的阀门，不再有气泡冒出后，关闭该阀门；
4、关闭排气阀门，打开水箱下端排水阀门，放出少量水，读取Z1 、Z2,同时观察 A、B 管内液柱变化情况，并重复三次。

五、数据处理
项
目
序
号

Z1
（cm）

Z2
（cm）

Po=Pa +γ(Z2- Z1)
(大气压)
Po> Pa 时表压
（大气压）
Po<Pa 时真空度
（大气压）

Po> Pa
1

2

3

Po<P a
1

2

3

六、演示步骤
如果对密闭容器的液体表面加压时，其容器内部的压力向各个方向传递，在右侧的测压管中，可以看到由于 A、B 两点在容器内的淹没深度 h 不同，在压力向各点传递时，先到 A 点后到 B 点。在测压管中反应出的是 A 管的液柱先上升而 B 管的液柱滞后一点也在上升，当停止加压时，A、B 两点在同一水平面上。
1、关闭排气阀，用加压器缓慢加压，U 形管出现压差Δh，在加压的同时，观察右侧 A、B 管的液柱上升情况；
2、打开排气阀，使液面恢复到同一水平面上，关闭排气阀，打开密闭容器底部的水门，放出一部分水，造成容器内压力下降。

七、思考题
1、用该设备是否可以测出其他液体的重度？为什么？
2、A、B 管内的液面高度为何相等？