喬紅燕 杜英杰

我國(guó)自主研發(fā)的“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器目前最大下潛深度已經(jīng)達(dá)到了7020m.“蛟龍?zhí)枴笨箟和鈿さ牟牧鲜且环N超堅(jiān)硬鈦合金.承受的最大壓強(qiáng)可達(dá)1 300 MPa.“蛟龍?zhí)枴睘槭裁匆x用如此高強(qiáng)度的抗壓材料呢？這是因?yàn)樵谝后w內(nèi)部存在著壓強(qiáng).而且隨著深度的增加會(huì)逐漸增大，那么液體內(nèi)部的壓強(qiáng)具有什么特點(diǎn)呢？今天就給大家介紹一種研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)特點(diǎn)的工具——液體壓強(qiáng)計(jì)，如圖1所示，

液體壓強(qiáng)計(jì)的構(gòu)造與原理

液體壓強(qiáng)計(jì)是由探頭金屬盒、橡皮軟管、玻璃U形管（內(nèi)裝有液體）等部分組成.U形管的右管開口向上，左管通過橡皮軟管跟一個(gè)扎有橡皮薄膜的金屬盒相連，當(dāng)金屬盒的橡皮膜不受壓強(qiáng)時(shí).U形管兩邊的液面相平.表示兩側(cè)液面上方的壓強(qiáng)相等：當(dāng)金屬盒上的橡皮膜受到壓強(qiáng)時(shí).U形管兩側(cè)液面便出現(xiàn)高度差，高度差越大.壓強(qiáng)越大.壓強(qiáng)大小可以使用p= p液g△h來(lái)粗略計(jì)算，這里的△h就是指U形管兩側(cè)液面的高度差.由于橡皮膜本身也有張力，所以測(cè)量數(shù)值會(huì)比真實(shí)值小.這種液體壓強(qiáng)計(jì)主要用于定性研究，

液體壓強(qiáng)計(jì)的使用方法

1.使用前的檢查：先用手指壓橡皮膜.觀察判斷其左右壓強(qiáng)的變化是否靈活.確保連接處不漏氣，保證其測(cè)量的準(zhǔn)確性.

2.使用前的熟悉：用手指對(duì)準(zhǔn)橡皮膜輕壓橡皮膜，觀察壓強(qiáng)差與兩管水面高度差的關(guān)系，從而了解壓強(qiáng)計(jì)的使用方法.

3.使用前的認(rèn)識(shí)：將小長(zhǎng)方體木塊先后平放和豎放在橡皮膜上，對(duì)膜的壓力一定，但壓強(qiáng)不同，可以說(shuō)明壓強(qiáng)計(jì)測(cè)量的是壓強(qiáng).而不是壓力.

4.將金屬盒探頭浸入液體中某處.記下此時(shí)高度差，然后，保持金屬桿穩(wěn)定，將橡皮膜的方向旋轉(zhuǎn)到指定方向.記下此時(shí)的高度差.

需要注意的問題

1.研究不同方向液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)時(shí)要注意，壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒應(yīng)保持在同一深度處.

2.用壓強(qiáng)計(jì)兩邊液面高度差來(lái)顯示液體內(nèi)部壓強(qiáng)的方法是轉(zhuǎn)換法.

3.壓強(qiáng)計(jì)只是用來(lái)研究液體壓強(qiáng)特點(diǎn)的一個(gè)工具，并不是用來(lái)測(cè)量液體壓強(qiáng)的儀器.比如，可以用來(lái)研究液體內(nèi)部是否有壓強(qiáng)，同一深度壓強(qiáng)是否相同，壓強(qiáng)大小是否與方向有關(guān)，壓強(qiáng)大小與什么因素有關(guān)等問題.

4.被測(cè)壓強(qiáng)不能超過儀表測(cè)量范圍.

5.由于液體的毛細(xì)現(xiàn)象，在量取液面高度差時(shí)，若U形管內(nèi)液體是水應(yīng)看凹面處，若U形管內(nèi)液體是水銀則應(yīng)看凸面處.

責(zé)任編輯 蔡華杰