实验1 静水压强实验
1、静水压强实验
实验一 静水压强实验一、实验目的1、通过实验加深对流体静力学基本方程h p p γ+=0的理解。
2、验证静止流体中不同点对于同一基准面的测压管水头为常数，即=+γpz 常数3、实测静水压强，掌握静水压强的测量方法。
4、巩固绝对压强、相对压强、真空度的概念，加深理解位置水头、压力水头以及测压管水头之间的关系。
5、已知一种液体重度测定另一种液体的重度。
二、实验原理γA图1 静水压强实验原理图静水压强实验原理如图1所示，相对静止的液体只受重力的作用，处于平衡状态。
以p 表示液体静压强，γ表示液体重度，以z 表示压强测算点位置高度（即位置水头），流体静力学方程为=+γpz 常数上式说明1、在重力场中静止液体的压强p 与深度h 成线性分布，即0A 0B 0B 0A p p h h p p h h --=--2、同一水平面（水深相同）上的压强相等，即为等压面。
因此，水箱液面和测点3、4处的压强（绝对压强）分别为00h p p a γ+=()A 0a p g =+D -D ()B 0a p g =+D -DA A a p p h g =+()a A A p z g =+D -B a B p p h g =+()a B B p z g =+D - 与以上各式相对应的相对压力（相对压强）分别为a p p p -='000h γ= ()0A g =D -D ()0B g =D -Da p p p -='333h γ= ()A A z g =D -BB a p p p ¢=-B h g = ()B B z g =D -式中 a p —— 大气压力，Paγ—— 液体的重度，3m N0h —— 液面压力水头，m 0∆ —— 液面位置水头，mA D 、B D —— A 、B 处测压管水头，mA z 、B z —— A 、B 处位置水头，m A h 、B h —— A 、B 处压力水头，m3、静水中各点测压管水头均相等，即A B D =D或 A B A B p p z z g gⅱ+=+ 或 A A B B z h z h +=+ 即测压管A 、B 的液位在同一平面上。
静水压强实验
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> P a。
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= P a+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<P a，这时密闭容器内液面压力P0=P a -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。
静水压强实验 (1)
1● 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B z 、C z 、D z ；● 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const pz =+γ或 h p p γ+=0 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；0p —水箱中液面的表面压强；γ—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0S 可应用等压面原理推导如下：2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101h p w γ= H p 001γ=另当U 型管中水面和油面齐平时，则有202h p w γ-=H H p w 002γγ=+由以上四式联解可得 21100h h h S w +==γγ 据此可通过测压管2直接测得油的相对重度0S 。
四、实验方法与步骤1．搞清仪器组成及其用法，包括：3● 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）。
● 打开通气阀6(此时00=p )，记录水箱液面标高0∇（即测管3）和测管2液面标高H ∇(此时H ∇=∇0)； ● 关闭通气阀6及截止阀8，加压使之形成0p ＞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）。
静水压强实验
试验一：静水压强实验
一、实验目的
1、验证静水力学基本方程；
2、测定静止液体内某点的静水压强；
3、验证压强的特性。
二、实验原理
1、静水压强的实验仪器为静压仪。
若以p 表示静水压强，p 0表示表面压强，z 表示压强测算点的位置（测算点至基准面的高度），则在重力作用下的静水压强基本公式为：0p p h γ=+。
2、水静力学基本方程1
2
12p p z z γγ
+
=+
=常数，表明测压管1、2的水位在同一水平面上。
3、由等压面知：连通的同种液体的水平面时等压面，00
112
2a a a p p h p p h p p h
γγγ=+⎧⎪
=+⎨⎪=+⎩。
三、仪器装置和实验步骤 1、静压仪，水箱上装有加压气囊。
2、实验步骤：
(1)打开气阀，观察水面现象，量出0h 、1h 、2h ，计算0p 、1p 、2p ；
(2)关闭气阀，用气囊向水箱中充气，液面静止后量出0h 、1h 、2h ，计算0p 、1p 、2p ；
(3)打开进水阀K ，将水箱中水放入小烧杯中倒满，而后关闭K ，液面静止后量出0h 、1h 、2h ，计算
0p 、1p 、2p 。
四、实验数据
分别求出各次测量时1、2点压强及0p ，并验证1
2
12p p z z γ
γ
+
=+。
实验时注意，读取测压管数据时，视线必须和液面在同一个水平面内，并在水位稳定时进行，以免发生误差。
图1 静压仪
单位：mm。
静水压强实验报告
静水压强实验报告
实验目的：研究静水的压强分布规律。
实验器材：水槽、塞子、刻度尺、玻璃管、手柄塞、气泵、橡胶管、水柱
实验原理：静水压强是指水柱的压力作用在一定面积上的力，即单位面积上的压力。
静水压强与水柱的高度，液体的密度和重力加速度有关，可用公式P = ρgh计算，其中P为静水压强，ρ为液体的密度，g为重力加速度，h为液体的高度。
实验步骤：
1. 将水槽中水平放置，并将塞子拔掉。
2. 在水槽中放入玻璃管，使其底部接触水面，并固定在水槽边缘。
3. 在玻璃管中装入水柱，使其高度适当。
4. 用刻度尺测量水柱的高度h，并记录下来。
5. 在水柱上方插入手柄塞，并用气泵将其固定。
6. 运用压力表测量手柄塞上受到的压力，并记录下来。
7. 重复实验3至6，分别改变水柱的高度，得到不同高度下的
压力值。
实验数据：
水柱高度h (cm) 手柄塞上压力P (Pa)
-----------------------------
10 1000
20 2000
30 3000
40 4000
50 5000
实验结果分析：根据实验数据，可以计算得到水柱高度与静水压强的关系，绘制压强-高度的图形。
根据实验结果可以得出
结论，当水柱的高度增加时，静水压强也随之增加，并且压强与高度之间呈线性关系。
实验结论：静水压强与水柱的高度成正比，当水柱高度增加时，静水压强也随之增加。
该实验结果验证了静水压强与水柱高度之间的关系。
水力学实验
实验一 静水压强演示实验一、目的要求1、量测静水中任一点的压强；2、观察封闭容器内静止液体表面压力。
3、掌握U 形管和测压管的测压原理及运用等压面概念分析问题的能力。
二、实验设备实验设备见实验室水静压强仪。
三、实验步骤及原理1、打开排气阀，使密封水箱与大气相通，则密封箱中表面压强0p 等于大气压强a p 。
那么开口筒水面、密封箱水面及连通管水面均应齐平。
2、关闭排气阀，用加压器缓慢加压，密封箱中空气的压强缓慢增大。
U 形管和测压管出现压差△h 。
待稳定后，开口筒与密封箱两液面的高差即为压强差h p p a γ=-01。
3、打开排气阀，使液面恢复到同一水平面上，关闭排气阀，找开密闭容器底部的水门，放出一部分水，造成密闭容器的体积增大而压强减小。
此时a p p <0，待稳定后，其压强差称为真空，以水柱高度表示即为真空度：32120∇-∇=∇-∇=-γp p a =h 24、按照以上原理，可以求得密封箱液体中任一点A 的绝对压强A p '。
设A 点在密封箱水面以下的深度为A h 0，1号管和2号管水面以下的深度为A h 1和h 2A ，则：A p 'A a h h p p 02100)(γγ+∇-∇+='A a A a h p h p 21γγ+=+=四、注意事项检查密封箱是否漏气。
五、量测与计算静水压强仪编号 01 ； 实测数据与计算（表1、表2）。
表1 观测数据表2 计算设A点在水箱水面下的深度h0A为10 厘米。
实验二流线演示实验一、演示目的1、通过演示进一步了解流线的基本特征。
2、观察液体流经不同固体边界时的流动现象。
二、演示原理流场中液体质点的运动状态，可以用迹线或流线来描述，在恒定流中，流线和迹线互相重合。
在流线仪中，用显示液通过分格栅组成流场，整个流场内的“流线谱”可形象地描绘液流的流动趋势，当这些有色线经过各种形状的固体边界时，可以清晰地反映出流线的特征及性质。
静水压强实验报告
静水压强实验报告静水压强实验报告引言：静水压强是物理学中的一个基本概念，它描述了液体在静止状态下对物体施加的压力。
通过实验，我们可以直观地观察到液体的压强与液体的深度、液体的密度以及重力加速度等因素有关。
本实验旨在通过测量不同深度下的静水压强，验证静水压强与液体深度的关系，并探究其它可能的影响因素。
实验目的：1. 验证静水压强与液体深度的关系；2. 探究静水压强与液体密度、重力加速度的关系；3. 分析可能的误差来源。
实验器材：1. 透明的容器；2. 液体（如水）；3. 液位计；4. 垂直刻度尺；5. 实验平台；6. 数字电子秤。
实验步骤：1. 将透明容器放置在实验平台上，并用液体（如水）填满容器；2. 将液位计固定在容器的一侧，以便测量液体的深度；3. 使用垂直刻度尺，测量液体的深度，并记录数据；4. 使用数字电子秤，测量液体的质量，并记录数据；5. 重复步骤3和步骤4，测量不同深度下的液体质量和深度数据。
实验结果与分析：根据实验数据，我们可以得出以下结论：1. 静水压强与液体深度成正比关系。
当液体深度增加时，静水压强也随之增加。
这符合物理学中的基本原理，即液体的压强与液体的深度成正比，与液体的密度和重力加速度有关。
2. 静水压强与液体密度成正比关系。
当液体密度增加时，静水压强也随之增加。
这是因为液体的压强与液体的密度成正比，密度越大，分子间的相互作用力越大，压强也就越大。
3. 静水压强与重力加速度成正比关系。
当重力加速度增加时，静水压强也随之增加。
这是因为压强是由液体的重力引起的，重力加速度越大，液体受到的压力也就越大。
误差分析：在实验过程中，可能存在以下误差来源：1. 液体表面的波动：由于外界因素的干扰，液体表面可能会产生波动，导致液体深度的测量不准确。
为减小误差，可以等待液体表面稳定后再进行测量。
2. 容器形状不规则：如果容器的形状不规则，液体深度的测量结果可能会受到影响。
为减小误差，可以使用规则形状的容器，并确保液体充满整个容器。
（水力学）-流体力学实验（1）
（水力学）-流体力学实验（1）壹、静水压强实验一、实验目的1、加深对水静力学基本方程物理意义的理解，验证静止液体中，不同点对于同一基准面的测压管水头为常数（即C gp z =+ρ）。
2、学习利用U 形管测量液体密度。
3、建立液体表面压强a p p >0，a p p <0的概念，并观察真空现象。
4、测定在静止液体内部A 、B 两点的压强值。
二、实验原理在重力作用下，水静力学基本方程为：C gp z =+ρ 它表明：当质量力仅为重力时，静止液体内部任意点对同一基准面的z 与gp ρ两项之和为常数。
重力作用下，液体中任何一点静止水压强gh p p ρ+=0，0p 为液体表面压强。
a p p >0为正压；a p p <0为负压，负压可用真空压强v p 或真空高度v h 表示：abs a v p p p -= gp h v v ρ= 重力作用下，静止均质液体中的等压面是水平面。
利用互相连通的同一种液体的等到压面原理，可求出待求液体的密度。
三、实验设备在一全透明密封有机玻璃箱内注入适量的水，并由一乳胶管将水箱与一可升降的调压筒相连。
水箱顶部装有排气孔1k ，可与大气相通，用以控制容器内液体表面压强。
若在U 形管压差计所装液体为油，水油ρρ<，通过升降调压筒可调节水箱内液体的表面压强，如图1-1所示。
图 1—1四、实验步骤1、熟悉仪器，测记有关常数。
2、将调压筒旋转到适当高度，打开排气阀1k ，使之与水箱内的液面与大气相通，此时液面压强a p p =0。
待水面稳定后，观察各U 形压差计的液面位置，以验证等压面原理。
3、关闭排气阀1k ，将调压阀升至某一高度。
此时水箱内的液面压强a p p >0。
观察各测压管的液面高度变化并测记液面标高。
4、继续提高调压筒，再做两次。
5、打开排气阀1k ，使之与大气相通，待液面稳定后再关闭1k （此时不要移动调压筒）。
6、将调压筒降至某一高度。
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实验一静水压强实验 1.1实验目的和要求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1.
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。
??p?Zp Z，、观察在重力作用下液体任意点的位置水头和测压管水头压强水头2. 验证不可压缩流体静力学的基本方程；pp?p??ppp时静水中某一点的压强，分析各测压管水头变测量当和、3.a0a0a0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； 4.学习测量液体比重的方法； 1.2
静水压强实验的原理在重力作用下，处于静止状态下不可压缩的均质液体，其基本方程为
pp21C??Z? Z??（1-1）21???p Z
为单位重量液体的为单位重量液体相对于基准面的位置高度或称位置水头；式中，??p?Z p称为测压管为静止液体中任意点的压强；压能或称压强水头；为水的重度；水头。
）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，而方程（1-1
?pZ?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
?h?p?p（1-2）0p h为由液面到液体中任一点的深度。
上式说明，为作用在液体表面的压强；式中，在静0?p ph与液体容重，等于表面压强加上该点在液面下的深度止液体中，任一点的静水压强0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p ph与该点在液面下的深度）可知，静止液体中某一点的静水压强一定时，由式（1-2强0成正比。
p，则式（1-2如果作用在液面上的是大气压强）可写为a?hp?p?
（1-3）a p与液体重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a?h
乘积之和。
这样所表示的一点压强叫做绝对压强度（当液面上压强不等于大气压和水深p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；强时以如果以当地大0气压强为零来计算的压强称为相对压强，可以表示为
?hp?（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。
p的大小其真空压强我们就说“这点具有真空”。
如果某点的静水压强小于大气压强，v以标准大气压强和绝对压强之差来量度，即
p=大气压强-绝对压强（1-5）v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。
1.3静水压强实验的仪器
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
1.4静水压强实验的方法步骤
1.在U形管中装入需要量测重度的液体，可以是油或者是其它液体。
2.了解仪器组成及其用法，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。
3.记录仪器编号NO及各测压管编号。
选定基准面，记录基准面到各测压点的高度。
p?p，记录1、2、3、4.打开密闭圆筒容器上的气门，使箱内液面压强4、5点测压a0管水面高度。
p?p，待水面稳定后，观测1、2、35.关闭气门，升高调压筒，使箱内液面压强、a0点测压管水面高度。
5、4．
p?p，待水面稳定后，观测1、2、3、4、5点测压5.降低调压筒，使箱内液面压强a0管水面高度。
6.实验完后将仪器恢复原状。
1.5数据处理和成果分析
1.实验记录
实验设备名称仪器编号
同组学生姓名
p?pp?p4532??h?h?注：；21??pp12Z??Z，验证静水压强方程。
和3.由表中计算的21??pp00??p?计算圆筒容器内水的表面压强，即4.由表中的0???。
（注：本实验把油改为水）计算U形管中油的重度5.油p?p?h，U形测压管的水面差为2#测压管和3#设在测压管的水面差为式，a01?h，则2???hhp???201油由上式可得
?h1???油?h21.6实验中应注意的问题
容器的密闭性能要保持良好状态，实验时仪器底座要水平。
思考题
p的改变，对1、2两点的压强水头有什么影响，对真空度有什么影响？1.表面压强0 2.相对压强与绝对压强、相对压强与真空度有什么关系？
p h?的变化有什么关系？3.U形管中的压差与液面压强0?h形管中形管中装上与密闭容器相同的水，U则当调压筒升高或降低时，U如果在 4.2?h的变化与的变化是否相同。
1．
静水压强实验实验报告
一实验目的
1.
2.
3.
……
二实验原理
三实验仪器名称及编号
四数据处理与成果分析
1.已知数据??ZZ?Z cm cm 321数据记录与计算
成果2.
pppppppp?05321241?ZZ?h?h?21水12????????项目3 kg/m(cm)
(cm)
(cm) (cm) (cm (cm) (cm) (cm) (cm) (cm)
p?p a0p?p a0
pp?a0
p?pp?p4532??h??h；注：21??3.成果分析
五同组成员姓名。