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液压机工作原理
作者:管理员    发布于:2010-10-12 09:09:14    文字:【】【】【
【目的和要求】

  认识液压机的工作原理,加深对帕斯卡定律的理解。

【仪器和器材】

  大小不同的注射器各一个,支架,砝码若干

【实验方法】

  用大小不同的注射器按图1291装置起来,在注射器里注入适量的水(不宜太多,以防活塞脱出)。先在大活塞上放一重物,大活塞被压下去,小活塞被顶上来。然后在小活塞上放一个明显轻一些的重物,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举了起来。

  观察大小活塞上力的大小,得知加在小活塞上一个不大的力,通过密闭液体,在大活塞上就能产生一个很大的力,从而加深对帕斯卡定律的认识,掌握液压机的工作原理。

【注意事项】

  1291实验对掌握液压机的原理,有较强的直观性,做好这一实验必须注意以下几点:

  注射器的选择:最好选用容量较大的灌肠用(或兽用)注射器,两只的容量相差较大为好。

  注射器的润滑:为了减小摩擦,提高演示效果,注射器内壁可涂少许牙膏,并多次来回往复拉动。灌水时筒内不要留有空气。

  活塞上端的面积较小,凸凹不平,为了使活塞顶端稳定地托住重物,可分别在活塞顶端用环氧树脂(或502等其他快干胶)粘一圆片或套上一圆铁片。砝码要放在正中间。注射器要竖直安装,不要倾斜。

  在演示了“小力胜大力”的基础上,可进一步进行半定量演示,研究大小砝码质量之比(应包括活塞质量)和大小活塞的截面积之比。注射器的截面积S,可以用刻度尺量出注射器上全部刻度线之间的长度L,去除注射器的容积V,得出即SVL。也可以利用游标卡尺或刻度尺及内卡钳测出注射器的内径d,根据公式S=πd24算出。考虑到活塞与筒壁间有摩擦,选取重物时,应使大小砝码质量之比稍少于两注射器活塞截面之比,处理得当可以发现两者基本上相同,从而归纳得出液压机的原理。

【参考资料】

  1293所示的装置也可演示液压机原理。取一个较大的透明塑料瓶或玻璃瓶(去底)用胶管与一玻璃管(上接漏斗)相连,倒入染色水,两容器水面相平(原理后面讲)。将煤油分别慢慢注入瓶和管中,煤油都浮于水面,只有当玻璃管中煤油柱的高度与瓶中煤油层的厚度相等时,两边的水面又相平。这表明细管中少量的煤油能够顶起瓶中大量的煤油,同样说明了液压机原理。

  编者提示:本小实验可辅以“力学”部分的物理实验教学,以此培养和提高学生的实验能力和素养。

脚注信息
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