PAGEPAGE5實驗一、流體靜力學實驗一、實驗目的：填空1．掌握用液式測壓計測量流體靜壓強的技能；2．驗證不可壓縮流體靜力學基本方程，加深對位置水頭、壓力水頭和測壓管水頭的理解；3.觀察真空度（負壓）的產生過程，進一步加深對真空度的理解；4．測定油的相對密度；5．通過對諸多流體靜力學現(xiàn)象的實驗分析，進一步提高解決靜力學實際問題的能力。二、實驗裝置1、在圖1-1-1下方的橫線上正確填寫實驗裝置各部分的名稱本實驗的裝置如圖所示。1.測壓管；2.帶標尺的測壓管；3.連通管；4.通氣閥；5.加壓打氣球；6.真空測壓管；7.截止閥；8.U型測壓管；9.油柱；10.水柱；11.減壓放水閥圖1-1-1

2、說明1．所有測管液面標高均以標尺（測壓管2）零讀數(shù)為基準；2．儀器銘牌所注、、系測點B、C、D標高；若同時取標尺零點作為靜力學基本方程的基準，則、、亦為、、；3．本儀器中所有閥門旋柄均以順管軸線為開。三、實驗原理在橫線上正確寫出以下公式1．在重力作用下不可壓縮流體靜力學基本方程形式之一：（1-1-形式之二：（1-1b）式中——被測點在基準面以上的位置高度；——被測點的靜水壓強，用相對壓強表示，以下同；——水箱中液面的表面壓強；——液體重度；——被測點的液體深度。2.油密度測量原理當U型管中水面與油水界面齊平（圖1-1-2（1-1-另當U型管中水面和油面齊平（圖1-1-即（1-1-圖1-1-2圖1-由（1-1-2）、（1-代入式（1-1-2（1-1-根據式（1-1-4），可以用儀器（不用額外尺子）直接測得四、實驗要求填空1．記錄有關常數(shù)實驗裝置編號No.5各測點的標尺讀數(shù)為：=2.1；=-2.9；=-5.9；基準面選在標尺（測壓管2）零讀數(shù)；=-2.9；=-5.9；2．分別求出各次測量時，A、B、C、D點的壓強，并選擇一基準驗證同一靜止液體內的任意二點C、D的()是否為常數(shù)？以時為例：，，則C、D的()為常數(shù)。3．求出油的重度。=83304．測出6#測壓管插入小水杯水中深度。=4.055．完成表1-1-1及表1-1-五、實驗步驟填空1．搞清儀器組成及其用法。包括：1）各閥門的開關；2）加壓方法關閉所有閥門（包括截止閥），然后用打氣球充氣；3）減壓方法開啟箱底減壓放水閥們11放水；4）檢查儀器是否密封加壓后檢查測壓管1,2,8的液面高程是否恒定。若下降，表明漏氣，應查明原因并加以處理。2．記錄儀器編號、各常數(shù)。3．實驗操作，記錄并處理實驗數(shù)據，見表1-1-1和表1-1-24．量測點靜壓強。1)打開通氣閥4(此時)，記錄水箱液面高標和測壓管的液面標高(此時)；2)關閉通氣閥4及截止閥8，加壓使之形成，測記及；3)打開減壓放水閥11，使之形成(要求其中一次，即)，測記及。5．測出測壓管6插入小水杯中的深度。6．測定油的相對密度。1)開啟通氣閥4，測記；2)關閉通氣閥4，打氣加壓()，微調放氣螺母使U形管中水面與油水交界面齊平(圖1-1-2)，測記及(此過程反復進行3次)。3)打開通氣閥4，待液面穩(wěn)定后，關閉所有閥門；然后開啟減壓放水閥11降壓()，使U形管中的水面與油面齊平(圖1-1-3)，測記(此過程亦反復進行3次)六、注意事項（填空）1．用打氣球加壓、減壓需緩慢，以防液體溢出及油滴吸附在管壁上；打氣后務必關閉打氣球下端閥門，以防漏氣。2．在實驗過程中，裝置的氣密性要求保持良好。表1-1-1流體靜壓強測量記錄及計算表實驗條件次序水箱液面測壓管2液面壓力水頭測壓管水頭110.8510.8508.7513.7516.7510.8510.85110.8517.756.915.6520.6523.6517.7517.75210.8527.5016.6525.430.433.427.527.5（其中一次）110.807.25-3.555.1510.1513.157.257.25210.755.40-5.353.38.311.35.45.40310.651.00-9.65-1.13.96.911.00表1-1-2條件次序水箱液面測壓管2液面且U型管中水面與油水交界面齊平110.6521.3510.710.720.85210.6521.4510.8310.6521.3010.65且U型管中水面與油面齊平110.608.751.851.88210.558.651.9310.508.601.9七、問題分析1．同一靜止液體內的測壓管水頭線是根什么線?測壓管水頭就是實驗中的，即測壓管液面到基準液面的垂直高度，測壓管水頭線就是測壓管水頭液面連線，由實驗可知，同一靜止液體內的測壓管水頭線是根直線。2．當時，靜壓儀中的真空區(qū)域有哪些？即表1-1-1中最后一行數(shù)據，依此進行分析：（1）測壓管、連通管、水箱中水體為連通的，故以測壓管所在液面1cm作水平線，該線為等大氣壓線，則以上提及部位在水平線以上位置為真空區(qū)域;（2）在右側U形測壓管區(qū)域，液面以下9.65cm處上部為真空區(qū)域，該高度與水箱內相等，與真空測壓管高于燒杯液面高度相等；（3）在真空測壓管中高于燒杯9.65cm的區(qū)域為真空區(qū)域。3．若再備一根直尺，試采用另外最簡便的方法測定。在右側U形管區(qū)域，以右側油水界面為基準，左側的水的高度與右側油的高度之比即水的重度與油的重度之比，即，量出即可。4．如測壓管太細，對測量結果將有何影響?會出現(xiàn)毛細現(xiàn)象，若用同一根管測