静水压强实验 一、实验目的 1．掌握用测压管测量流体静压强的技能； 2．验证不可压缩流体静力学基本方程； 3．通过对流体静力学现象的实验分析，进一步提高解决静力学实际问题的能力。 二、实验装置 本实验的装置如下图所示。 12367485p0BCDA90 静水压强实验装置图 1．测压管 2．带标尺测压管 3．连通管 4．真空测压管 5．U型测压管 6．通气阀 7．加压打气球及截止阀 8．截止阀 9．油柱 10．水柱 11．减压放水阀 ● 所有测管液面标高均以标尺（测压管2）零读数为基准； ● 仪器铭牌所注?B、?C、?D系测点B、C、D标高；若同时取标尺零点作为静力学基本方程的基准，则?B、?C、?D亦为zB、zC、zD； ● 本仪器中所有阀门旋柄顺管轴线为开，垂直管轴线为关。 三、实验原理 1．在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程 z?p??const 或 p?p0??h 式中 z—被测点在基准面以上的位置高度； p—被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同； p0—水箱中液面的表面压强；
?—液体重度；
h—被测点的液体深度。
2．对装有水和油的U型测压管（下图），油柱高度为H，油的相对重度S0可应用等压面原理推导如下：
油的相对重度测定原理图
当U型管中水面与油水界面齐平时，有
p01??wh1
p01??0H
另当U型管中水面和油面齐平时，则有
p02???wh2
p02??wH??0H
由以上四式联解可得 S0??0h1? ?wh1?h2据此可通过测压管2直接测得油的相对重度S0。 四、实验方法与步骤
1．搞清仪器组成及其用法，包括：
● 各阀门的开和关，阀门旋柄顺管轴线为开，垂直管轴线为关； ● 加压方法：关闭所有阀门（不包括截止阀7），然后用打气球充气； ● 减压方法：关闭通气阀6，开启筒底阀11放水；
● 检查仪器是否密封。加压后检查测管1、2、5液面高程是否恒定。若下降，表明漏气，应查明原因并加以处理。
2．记录实验装置台号No．及各常数。
3．量测各点静压强（各点压强用厘米水柱高表示）。
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● 打开通气阀6(此时p0?0)，记录水箱液面标高?0（即测管3）和测管2液面标高?H(此时?0??H)；
● 关闭通气阀6及截止阀8，加压使之形成p0＞0，测记?0及?H(测量3次)；
● 打开通气阀6及截止阀8，待液面稳定后，关闭通气阀6，加压，至测压管2
＃
不再上升，测量4测压管插入小水杯中的深度（即测压管2与水箱液面高差）。
● 打开放水阀11，减压 (要求其中一次
pB?＜0，即测压管2液面在B、C之间)，
测记?0及?H (测量3次)。
4．测定油的相对重度S0。 ● 打开通气阀6，测记?0；
● 关闭通气阀6及截止阀8，打气加压（p0＞0），使U形管中水面与油水交界面齐平，测记?0及?H (测量3次)；
● 打开通气阀6，待液面稳定后，关闭所有阀门。然后打开放水阀11减压，使U形管中的水面与油面齐平，测记?0及?H(测量3次)。 五、实验成果及要求
1．分别求出各次测量时A、B、C、D点的压强，并选择一基准检验同一静止液体内的任意二点C、D的（z?p?）是否为常数。
2．求出油的相对重度S0及重度?0。
3．记录有关常数。 实验装置台号No．＿＿＿ 各测点的标尺读数为：?B＝＿＿＿cm ?C＝＿＿＿cm ?D＝＿＿＿cm 水的重度?w＝＿＿＿Ncm
4测压管插入小水杯中的深度?h4＝＿＿＿cm
＃
34．流体静压强测量记录及计算表 水箱 实验 条件 次 数 液面 测压管 液面 压强水头 测压管水头 ?0 ?H pA? pB? 2
pC? pD?zC? pC?zD? pD?P0=0 1 1 P0>0 2 3