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在液體容器底、內(nèi)壁、內(nèi)部中,由液體本身的重力而形成的壓強(qiáng)稱(chēng)為液體壓強(qiáng),簡(jiǎn)稱(chēng)液壓。帕斯卡“桶裂”實(shí)驗(yàn)可以很好地證明液體壓強(qiáng)與液體的深度有關(guān),因?yàn)橐后w的壓強(qiáng)等于密度、深度和重力常數(shù)之積。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,水的密度不變,但深度一再增加,則下部的壓強(qiáng)越來(lái)越大,其液壓終于超過(guò)木桶能夠承受的上限,木桶隨之裂開(kāi)。
水靜壓強(qiáng)儀由實(shí)驗(yàn)本體主容器、加壓水箱、測(cè)壓管、可密閉有機(jī)玻璃水箱、壓力調(diào)節(jié)器、排氣閥、放水閥、多種測(cè)壓管組、實(shí)驗(yàn)本體支架、量杯(250mL)等組成。水靜壓強(qiáng)儀主要用途與目的:觀察流體靜特性,學(xué)習(xí)一種測(cè)量流體密度的方法、演示、驗(yàn)證有關(guān)水靜力學(xué)的基本方程式。加深理解靜力學(xué)基本方程式及等壓面的概念。理解封閉容器內(nèi)靜止液體表面壓力及其液體內(nèi)部某空間點(diǎn)的壓力。觀察壓力傳遞現(xiàn)象。水靜壓強(qiáng)儀可觀察量測(cè)靜水中任一點(diǎn)的壓強(qiáng);測(cè)定另一種液體的比重;要求掌握U形管和連通管的測(cè)壓原理及運(yùn)用等壓面概念分析問(wèn)題的能力。
水靜壓強(qiáng)儀演示原理:對(duì)密封容器的液體表面加壓時(shí),設(shè)其壓力為P0,即P0>Pa。從U形管可以看到有壓差產(chǎn)生,U形管與密封容器上部連通的一面,液面下降,而與大氣相通的一面,液面上升。由此可知液面下降的表面壓力即是密閉容器內(nèi)液體表面壓力P0,即P0= Pa+ρgh,h是U形管液面上升的高度。當(dāng)密閉容器內(nèi)壓力P0下降時(shí),U形管內(nèi)的液面呈現(xiàn)相反的現(xiàn)象,即P0<Pa,這時(shí)密閉容器內(nèi)液面壓力 P0= Pa-ρgh。H為液面下降高度。
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