本科教学实验指导书
水力学实验
易文敏
编写
李克锋
四川大学水利水电学院 高速水力学国家重点实验室
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水力学实验课的基本任务是：观察分析水流现象，验证所学理论，学会和掌握科学实验的方法和操作技能，培养整理实验资料和编写实验报告的能力。
在进行实验的过程中，要注意培养自己的动手能力和独立工作的能力。使每个实验者有观察现象，进行操作和组织实验的机会，并能独立进行整理分析实验成果，受到实验技能的基本训练。
各项实验分别介绍了每个实验的目的、原理、实验设备、步骤、注意事项，以及可供实验者编写实验报告时参考的表格。要求做好实验后，实验者要独立认真完成一份实验报告，按时交指导教师批阅。
为了使实验者能深入地掌握和巩固有关实验内容，每个实验项目的结尾都列有一定数量的思考题，供实验者进一步深入思考，并要求在实验报告中作出书面回答，随实验报告交指导教师审阅批改。
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实验一 静水压强
一、实验目的：
1. 实测容器中的静水压强; 2. 测定X液体的容重；
3. 通过实验，掌握静水压强的基本方法和了解测压计的应用。 二、实验设备：
测压排调压筒23456B
如图所示，1管和2管、3管和4管、5管和6管组成三支U型管，其中5管和6管组成的U型管装X液体，其余U型管装水。1管、3管和5管与大气连通，2管、4管和6管与水箱顶部连通。3管和4管组成的U型管的底部与水箱的A点连通，1管和2管组成的U型管的底部与水箱的B点连通。水箱底部与调压筒连通。 三、实验原理：
利用调压筒的升降来调节水箱内液体表面压强和液体内各点的压强。 1. 根据静水压强基本公式：p=p0+ρg h可得
pA=ρg水(▽3-▽A) pB=ρg水(▽1-▽B)
2. 由于2、4、6管与水箱顶部连通，所以2、4、6管液面压强与水箱液面压强相同，于是
可得：
p0=ρg水(▽1-▽2)= ρg水（▽3-▽4）=ρg X（▽5-▽6）
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?1??2ρg X=ρg水 或ρg X=ρg水
?5??6?5??63. 若水箱内气体压强p0≠pa,则p1≠p2、p3≠p4、p5≠p6。
当p０ 四、实验步骤： 1. 认真阅读实验目的要求、实验原理和注意事项。 2. 熟悉仪器，记录常数。 3. 第一种状态， 将调压筒放到最底位置，放开水箱顶部的弹簧夹，使水箱内部气压等于大气压，然后夹上弹簧夹，使水箱内部气体与外界大气隔断。 分三次调高调压筒。每次调高后，等到水位稳定后，记录各测压管水位读数。 4. 第二种状况， 将调压筒放到最高位置，放开水箱顶部的弹簧夹，使水箱内部气压等于大气压，然后夹上弹簧夹，使水箱内部气体与外界大气隔断。 分三次调低调压筒。每次调低后，等到水位稳定后，记录各测压管水位读数。 记录表格(仅供参考) ▽A= 8.5 cm ▽B= 0 cm 状态 测次 ▽1 p0′>pa p0′ 4 ?1??2ρg水 ?5??6 p0′>pa p0′ 1. 升降调压筒时，不能用力过猛，以免损坏仪器。 2. 测读测压管水面高程时应迅速、准确，并一律以自由液面的凹面中心点位置为准。观测 时，要保持眼睛、凹面中心点及刻度尺的刻度三者在同一水平面上，以排除读数误差。 六、思考题： 1. 简述如何测定容器内液体任意点的静水压强。 2. 在什么状态下，U型管两边的液面在同一水平面上。 3. 在实验中，调压筒的作用是什么？ 5