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液壓機工作原理
作者:管理員    發布于:2010-10-12 09:09:14    文字:【】【】【
【目的和要求】

  認識液壓機的工作原理,加深對帕斯卡定律的理解。

【儀器和器材】

  大小不同的注射器各一個,支架,砝碼若干

【實驗方法】

  用大小不同的注射器按圖1291裝置起來,在注射器里注入適量的水(不宜太多,以防活塞脫出)。先在大活塞上放一重物,大活塞被壓下去,小活塞被頂上來。然后在小活塞上放一個明顯輕一些的重物,就有可能阻止小活塞上升,使活塞平衡,甚至可以看到大活塞上的重物竟被舉了起來。

  觀察大小活塞上力的大小,得知加在小活塞上一個不大的力,通過密閉液體,在大活塞上就能產生一個很大的力,從而加深對帕斯卡定律的認識,掌握液壓機的工作原理。

【注意事項】

  1291實驗對掌握液壓機的原理,有較強的直觀性,做好這一實驗必須注意以下幾點:

  注射器的選擇:最好選用容量較大的灌腸用(或獸用)注射器,兩只的容量相差較大為好。

  注射器的潤滑:為了減小摩擦,提高演示效果,注射器內壁可涂少許牙膏,并多次來回往復拉動。灌水時筒內不要留有空氣。

  活塞上端的面積較小,凸凹不平,為了使活塞頂端穩定地托住重物,可分別在活塞頂端用環氧樹脂(或502等其他快干膠)粘一圓片或套上一圓鐵片。砝碼要放在正中間。注射器要豎直安裝,不要傾斜。

  在演示了“小力勝大力”的基礎上,可進一步進行半定量演示,研究大小砝碼質量之比(應包括活塞質量)和大小活塞的截面積之比。注射器的截面積S,可以用刻度尺量出注射器上全部刻度線之間的長度L,去除注射器的容積V,得出即SVL。也可以利用游標卡尺或刻度尺及內卡鉗測出注射器的內徑d,根據公式S=πd24算出。考慮到活塞與筒壁間有摩擦,選取重物時,應使大小砝碼質量之比稍少于兩注射器活塞截面之比,處理得當可以發現兩者基本上相同,從而歸納得出液壓機的原理。

【參考資料】

  1293所示的裝置也可演示液壓機原理。取一個較大的透明塑料瓶或玻璃瓶(去底)用膠管與一玻璃管(上接漏斗)相連,倒入染色水,兩容器水面相平(原理后面講)。將煤油分別慢慢注入瓶和管中,煤油都浮于水面,只有當玻璃管中煤油柱的高度與瓶中煤油層的厚度相等時,兩邊的水面又相平。這表明細管中少量的煤油能夠頂起瓶中大量的煤油,同樣說明了液壓機原理。

  編者提示:本小實驗可輔以“力學”部分的物理實驗教學,以此培養和提高學生的實驗能力和素養。

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