旋转液体的特性研究
大学物理实验预习报告
实验2--液体药剂的制备
实验2--液体药剂的制备 实验五液体药剂的制备 I真溶液型液体药剂的制备 一、实验目的要求 1 ?掌握溶液型液体药剂的制备方法及操作要点。 2 ?熟悉制备液体药剂常用的称量、量取等器具的正确使用方法。 3?了解增加药物溶解度的方法。 二、实验指导 1 ?溶液型液体药剂是指药物以分子或离子(直径在1nm以下)状态溶解在 液体分散媒中，制成供内服或外用的单相澄明的液体药剂。可以口服，也可以外用。溶液型液体药剂常用的溶剂有水、乙醇、丙二醇、甘油、液体石蜡、植物油等。属于真溶液型药剂的有药露与芳香水剂、溶液剂、甘油剂、醑剂等。溶液型液体药剂就分散系统而言，主要为低分子溶液，其分散相(药物)小于lnm, 常以分子或离子状态溶解在分散媒中，外观均匀、澄明。 2 ?溶液型液体药剂其制法有溶解法、稀释法、化学反应法、水蒸气蒸馏法等，以溶解法应用最多。其一般工艺流程为称重一溶解一滤过一质量检查一包装等 衣寸0 3. 溶解法操作注意： (1)药物的称量和量取固体药物常以克为单位，应根据药物的轻重，选 用不同的称器进行称量。液体药物常以毫升为单位，选用不同的量器进行量取。用量少的液体药物，可采用滴管计滴数量取(标准滴管在20C时，Iml蒸馏水 应为20滴，其重量误差在土0.10g之间)。
(2)取处方总量1/2?3/4的溶媒，加入固体药物，搅拌溶解。处方中如有附加剂或溶解度较小的药物，宜先将其溶解后再加入其他药物，也可加入适量助溶剂或采用复合溶剂，帮助溶解。易溶解的药物、液体药物及挥发性药物 最后加入。酊剂、流浸膏加入水溶液中时，速度要慢，且应边加边搅拌。 (3)根据药物性质，可将固体先行粉碎或加热助溶，某些难溶性药物可适当增加其溶解度。 (4)将溶液用适宜的滤器过滤后，再适量添加溶媒至需要量。过滤可选用的滤器有玻璃漏斗、布氏漏斗、垂熔玻璃漏斗等。常用滤材有滤纸、脱脂棉、纱布、绢布等。 （5）如处方中含有糖浆、甘油等粘稠液体时，用量器量取液体药物后，将粘附在容器壁上的液体应用少量溶剂洗涤器具。洗液合并于容器中，以减少药物的损失。溶剂为油、乙醇、液体石蜡时，容器与器材均应干燥。 （6）制得的溶液应及时分装于容器内，加塞后擦净器壁再贴瓶签。 三、实验设备器皿、药品与材料 设备器皿：普通天平、量杯、量筒、烧杯、玻璃漏斗、磨塞小口玻璃瓶、玻棒、试剂瓶等。 药品与材料：碘、碘化钾、硼砂、甘油、碳酸氢钠、液化苯酚、薄荷油、乙醇，蒸馏水等。 四、实验内容 （一）薄荷水 【处方】薄荷油2ml滑石粉15g蒸馏水加至1 000ml 【制法】称取精制滑石粉15g，置干燥乳钵中，将薄荷油2ml加到滑石粉上，充分研匀。量取蒸馏水9 500ml，分次加到乳钵中，先加少量，研匀后再逐渐加入其余部分的蒸馏水，每次都要研匀，最后留下少量蒸馏水。将上述混合液移至有塞玻璃瓶中，余下的蒸馏水将研钵中的滑石粉冲洗入玻璃瓶，加塞用力振摇10mi n,用湿润过的滤纸反复滤过，直至滤液澄明。再从自滤器上添加蒸馏水至1 000m1，摇匀，即得。 【功能与主治】祛风，矫味。用于胃肠胀气和作矫味剂，或作溶剂。 【用法与用量】口服，一次10?15ml, —日3次。 【注】1 ?因挥发油和挥发性物质在水中的溶解度均很少（约0. 05%， 为了增加其溶解度，必须尽可能增加溶质与水的接触面积。因此一般多采用振摇法和加分散剂法制备芳香水剂。 2?常用的固体分散剂有滑石粉、滤纸浆等；液体分散剂有乙醇和聚山梨酯-80等。制备时
非牛顿流体力学研究进展
非牛顿流体力学研究进展 摘要 对非牛顿流体流变学特性的正确理解程度直接影响我们对非牛顿流体本质特性的理解，所以研究非牛顿流体的流变学特性有助于人类更好的驾驭非牛顿流体，对建立非牛顿流体的本构方程、从数学上描绘非牛顿流体具有重要的意义。近来,国内外学者从非牛顿流体不同的应用范围对非牛顿流体的流变特性开展了大量的研究。比如对聚合物和表面活性剂溶液流变特性的研究、对食品生产辅助材料流变特性的研究、以及对聚合物溶液和石油等流变特性的研究等。 关键词：非牛顿流体；本构方程；流变特性
前言 非牛顿流体是不服从粘度的牛顿定律的流体。非牛顿流体力学是研究非牛顿流体的本构方程，材料参数（函数）的测量和非牛顿流体的流动等的学科。在国内由于国民经济的急需,非牛顿流体力学日益受到科技界的重视，不少单位从应用的角度出发进行了这方面的研究工作。 1978年全国力学规划认为非牛顿流体力学是必须重视和加强力量的薄弱领域，此后非牛顿流体力学有了很大的发展。1979年后在北京、成都、青岛等地举办了多次讲习班。许多国外非牛顿流体力学家、流变学家访问了中国并举办了讲座。1982年4月召开的第2届全国多相流体力学、非牛顿流体力学和物理一化学流体力学学术会议，同第l届会议相比,非牛顿流体力学方面的研究进展显著。1983年10月第2届亚洲流体力学会议上，中国宣读了8篇非牛顿流体力学方面的论文。1985年11月在长沙召开的第3届全国流体力学会议和第1届全国流变学会议上，宣读了非牛顿流体力学论文几十篇。目前在北京、上海、成都等地正逐渐形成非牛顿流体力学研究和教学的基地。
非牛顿流体力学研究进展 自然界最常见的流体以空气和水为代表,通常被认为是牛顿流体,它们的主要特征是切应力和切应变率之间的关系服从牛顿内摩擦定律,在流体力学的发展史上,经典流体力学的研究对象主要局限在牛顿流体的范畴,迄今为止已经形成了比较完整的理论体系。应该指出的是,在自然界和工程技术界,还存在一系列形形色色的非牛顿流体,比如油漆、蜂蜜、牙膏、泥浆、煤水浆、沥青和火山熔岩等,它们往往具有与牛顿流体不同的本构方程和流动特性。此外,随着科学技术的发展,某些原本被认为是牛顿流体的介质在精细的观测或特殊的情况下也被发现存在非牛顿流体的特性。 以血液在毛细管中的流动为例,Poiesulell于19世纪初的研究结果认为它具有牛顿流的特征；1942年CoPIey的测量却表明它存在剪切稀化的非牛顿流特性；1972年Huang等人的进一步实验测定了血液的迟滞环和应力衰减特性,定量给出了描述血液触变性的曲线。再比如,在水锤这一类瞬变运动中,由于特征时间非常短,水也会在瞬间呈现出弹性等非牛顿流体才可能存在的特征。在微流动中,当特征尺度非常小时,水分子旋转效应对流动的影响也会使水呈现出微极性流体所具有的非牛顿流特征。 当前,国际上非牛顿流体力学中重要的研究领域有以下几个方面。 (一)本构方程 本构方程最好用张量形式写出,它不但能满足对坐标系具不变性的原则,而且形式简练。对于不可压和各向同性的流体,其应力张量S可写成:S=pI十T,` 式中p为标量,I为单位张量,T为偏应力张量。非牛顿流体力学与牛顿流体力学不同,由于它不能用一种本构方程来适用各种流动情况,所以发展了各式各样的本构方程。 （1）广义牛顿流体这种流体没有弹性,但其粘度是剪切速率的函数,其本构方程如下: T=η（Ⅱ）A， 其中A为里夫林一埃里克森张量(应变率张量的两倍)；Ⅱ一1/2trA2,为A的第二个不变量；η（Ⅱ）为各种粘度函数。 (2)具有屈服应力的流体石油工业中的钻井泥浆和牙膏等物质具有一屈服应力τy。当剪应力低于τy时,流体静止；当剪应力超过τy时,流体流动。此种流体也称为粘塑性流体。 (3)触变性流体当施加剪切速率γ0于凝胶漆等物质时,剪切应力达到τ0。当γ0保持
综合实验(答案)
一、知识脉络 二、 实验方案的设计 1．设计、探究实验题的特点 2．设计实验方案的一般思路 综合实验 试题创设的情景、设问比较新颖，但又贴近学习与日常生活，趣味性较浓。选择的情景往往紧扣生活或工业生产。 学生版 教师版
3．实验 设计的步骤 明确目的、原理 选择仪器、药品 设计装置步骤 记录现象、数据 分析得出结论 4．对于实验设计与评价的原则和方法 科学性 首先必须认真审题，明确目的、要求，读懂题目提供的信息，综合已学过的知识及化学反应原理，通过类比、迁移、分析，从而明确实验原理。 根据实验目的和原理，以及反应物和生成物的性质、反应条件，如反应物和生成物的状态、能否腐蚀仪器、反应是否需要加热及温度是否能控制在一定范围内，从而选择合理的化学仪器和药品。 根据实验目的和原理，以及所选用的仪器和药品，设计出合理的实验装置和实验操作步骤。学生应具备识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力，实验步骤应完整简明。认真观察，全面准确的记录实验过程中的现象和数据。 根据观察出的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等方法，得出正确的结论。 （1）制备具有还原性的物质时，不能使用强氧化性酸。 （2）注意某些会使反应停滞的问题。如，浓硫酸会使铝金属钝化、制不能使用与稀等问题。 （3）酸性废气一般使用溶液或碱石灰吸收，而不使用澄清石灰水，原因是是微溶物，在石灰水中的量极少。 （4）检查多个连续装置的气密性时，一般不要用手捂法，手掌热量有限。可以使用酒精灯加热或利用其他的方式。 （5）对于排水法测定气体体积时，一定要注意量气装置的内外压强要相等，也就是各液面在相同水平线上（详见气体制备部分）。 CO 2CaCO 3S H 2O 4NaOH Ca(OH)2
工程流体力学-流体物理特性_图文(精)
工程流体力学机械工程学院 主讲:杨阳(博士、副教授 2013年03月 本课程的性质和任务 《工程流体力学》是机械设计制造及自动化、车辆工程、材 料成形与控制工程等专业一门主要技术基础课程。它的主要任料成形与控制工程等专业门它的主要任 务是通过各教学环节,运用各种教学手段和方法,使学生掌握 流体运动的基本概念、基本原理、基本计算方法;培养学生分流体运动的基本概念基本原基本计算方法培养学生分析、解决问题的能力和实验技能,为学习后继课程、从事工程技术工作和科学研究以及开拓新技术领域打下坚实的基础。 总学时:32 总学时
教学方法: 课堂讲授与实验教学相结合,采用多媒体演示完成。 考试方式闭卷 考试方式:闭卷 第一章绪论 ?有关流体运动与流体力学的三个问题; ?流体力学的发展概况; ?流体力学的概念; ?流体力学的概述与应用; ?流体力学课程的性质、目的、基本要求; 流体力学课程的性质目的基本要求; ?流体力学的研究方法; ?流体的连续介质模型; ?流体的主要物理性质——惯性、粘性、压缩性; ?理想流体与实际流体、可压缩流体与不可压缩流体、牛顿流体与非牛顿流体概念
顿流体与非牛顿流体概念。 第一节流体力学及其发展概况 有关流体运动与流体力学的问题 人类虽然长期生活在空气和水环境中,对一些流体运动现象却缺乏认识,现举三例。 A.高尔夫球:表面光滑还是粗糙? B.汽车阻力:来自前部还是后部? C.机翼升力:来自下部还是上部? A.高尔夫球:表面光滑还是粗糙? 高尔夫球运动起源于15世纪的苏格兰,当时人们认为表面光滑的球飞行阻力小,因此用皮革制球。 表面光滑的球飞行阻力小因此用皮革制球
利用旋转液体测定重力加速度
利用旋转液体测定重力加速度及焦距 [实验目的] 研究旋转液体表面形状,并由此求出重力加速度； 将旋转液体看作光学成像系统，探求焦距与转速的关系。 [实验仪器] 甘油， 旋转液体物理特性测量仪，气泡式水平仪，直尺。 [实验原理] 当一个盛有液体的圆柱形容器绕其圆柱面的对称轴以角速度ω匀速转动时( max max ,ωωω<为液面的最低处与容器底部接触时的角速度)，液体的表面将成为抛物面, 抛物面方程为：C x y y 42 0+= ，其顶点在),0(0y V ，焦点在F (0,C y +0)。入射光平行于该曲面对称轴（光轴）时，反射光将全部汇聚于F 点，如图2所示。 图1. 实验装置图 图2. 容器绕对称轴匀速 转动示意图 对液面上的一个质元, 如图3所示。 图3 质元受力示意图
当其处于平衡时有: mg N x m N ==θωθcos sin 2 故液面的形状可表示为 g x dx dy 2tan ωθ== 因而 0222y g x y += ω 式中y 0是在x=0时的高度. 设抛物面上一点（x 0,h 0） g x y h 220 200ω+= 20020)(2ωy h g x -= (1) 由于液体的体积不变，则 ()xdx g x y xdx y h R R R ????? ? ??+==0022002 222ωπππ y 0=g R h 4220ω- (2) 由方程（1），（2）可得 20R x = (3) 由（3）式可知液面在x 0处的高度是恒定的。 将激光垂直照射x=x 0处液面，在屏上读出反射光点与入射光点的距离x '。入射角为θ ，反射角为θ，入射光线与反射光线的夹角为2θ， 则 () 0)2tan(h H x -'=θ 。 [实验内容] 1． 利用气泡式水平仪将屏幕、转盘调至水平位置。 2． 测出)2(,,0R D H h = 3． 逐渐改变转动角速度，待液体处于平衡态时，将激光垂直照射x=x 0处液面，在屏 上读出反射光点与入射光点的距离x '。
2020高考化学二轮复习专题十二化学实验基础与综合实验探究教案
专题十二化学实验基础与综合实验探究 了解化学实验常用仪器的主要用途和使用方法。 掌握化学实验的基本操作和基本技能。 熟悉化学药品安全使用标识，知道常见废弃物的处理方法，知道实验室突发事件的应对措施，形成良好的实验工作习惯。 初步学会物质和离子检验的化学实验基础知识和基本技能。能根据物质的特征反应和干扰因素选取适当的检验试剂。 初步学会物质的分离、提纯的化学实验基础知识和基本技能。学习研究物质性质，探究反应规律，进行物质分离、检验和制备等不同类型化学实验及探究活动的核心思路与基本方法。 具有较强的问题意识，能提出化学探究问题，能做出预测和假设。 能依据实验目的和假设，设计解决简单问题的实验方案，能对实验方案进行评价。 能根据不同类型实验的特点，设计并实施实验。能根据反应原理选取实验装置制取物质。能预测物质的某些性质，并进行实验验证；能运用变量控制的方法初步探究反应规律。 实验常用的基本仪器及基本操作 1．识别四类仪器 (1)用作容器或反应器的仪器 ①试管②蒸发皿③坩埚④圆底烧瓶⑤平底烧瓶 ⑥烧杯⑦蒸馏烧瓶⑧锥形瓶⑨集气瓶⑩广口瓶 ?燃烧匙 坩埚和蒸发皿均可以直接加热，前者主要用于固体物质的灼烧，后者主要用于溶液的蒸
发、浓缩和结晶。 (2)用于提纯、分离和干燥的仪器 ①普通漏斗②分液漏斗③球形干燥管 (3)常用计量仪器 ①量筒②容量瓶③滴定管④温度计⑤托盘天平 滴定管的“0”刻度在上面。酸式滴定管(具有玻璃活塞)盛装酸液和强氧化性溶液，而不能盛装碱液；碱式滴定管盛装碱液，而不能盛装酸液和强氧化性溶液。 (4)其他仪器 ①球形冷凝管或直形冷凝管②表面皿③滴瓶④胶头滴管 2．常见仪器正确使用的九个注意事项 (1)容量瓶不能长期存放溶液，更不能作为反应容器，也不可加热，瓶塞不可互用。 (2)烧瓶、烧杯、锥形瓶不可直接加热。 (3)pH试纸不能直接蘸取待测液。 (4)药品不能入口和用手直接接触，实验剩余药品不能放回原处(K、Na等除外)，不能随意丢弃，要放入指定容器中。 (5)中和滴定实验中锥形瓶不能用待测液润洗。 (6)温度计不能代替玻璃棒用于搅拌，测液体温度时不能与容器内壁接触。
(整理)实验讲义-液体表面张力-.9.
液体表面张力系数的测量 表面现象广泛见诸于钢铁生产，焊接，印刷，复合材料的制备等过程中。液体表面张力系数是表征液体性质的一个重要参数。测量液体表面张力系数有多种方法，如最大泡压法，毛细管法，拉脱法。 许多现象表明液体表面具有收缩到尽可能小的趋势，这是液体分子间存在相互作用力的宏观表现。从微观角度看，液体表面具有厚度为分子吸引力有效半径的表面层，处于表面层内的分子比液体内部的分子少了一部分能与之吸引的分子，因此出现了一个指向液体内部的吸引力，使得这些分子具有向液体内部收缩的趋势。而从能度看，任何内部分子欲进入表面层就要克服这个吸引力而做功。显见，表面层有着比液体内部更大的势能（表面能），且液体表面积越大，表面能也越大。而任何体系总以势能最小的状态最为稳定，所以液体要处于稳定状态，液面就必须缩小，以使其表面能尽可能小，宏观上就表现为液体表面层内的表面张力。 我们想象在液体表面画一条直线，表面张力就表现为线段两边的液面以一定的拉力α相互作用，而力的方向与线段垂直，力的大小与该段直线的长度L成正比，即f L =（1） a 其中，比例系数α称为液体的表面张力系数，单位为N/m。当液体表面与其蒸汽或空气相接触时，表面张力仅与液体本身的性质及其温度有关。一般情况下，密度小、容易蒸发的液体，其α较小；而熔融金属的α则很大。对于同种液体，温度越高，其α越小。当液体与固体相接触时，不仅取决于液体自身的内聚力，而且取决于液体分子与其接触的固体分子之间的吸引力（称为附着力）。当这个附着力大于内聚力时，液体就会沿固体表面扩展，这种现象称为润湿。当这个附着力小于内聚力时，液体就不会在固体表面扩展，称为不润湿。润湿与不润湿取决于液体、固体的性质，如纯水能完全润湿干净的玻璃，但不能润湿石蜡；水银不能润湿玻璃，却能润湿干净的铜、铁等。润
流体力学实验
局部水头损失实验 一．实验目的和要求 1. 掌握三点法、四点法测量局部水头损失与局部阻力系数的技能。，并将突扩管的实测值与理论值比较，将突缩管的实验值与经验值比较。 2. 通过阀门局部阻力因素测量的设计性实验，学习二点法测量局部阻力因素的方法。 二．实验原理 1.由于流动边界急剧变化所产生的阻力称局部阻力，克服局部阻力引起的水头损失称局部水头损失。 2.从内部机理上，局部阻力或是由于边界面积大小变化引起的边界层分离现象产生 ，或是流动方向改变时形成的螺旋流动造成，或者两者都存在造成的局部阻力因此，很难能用一个公式表示。通常 ，局部水头损失用局部阻力系数ξ和流速水头的乘积表示，即 g v h f 22 ξ = 绝大多数的局部阻力系数ξ只能通过实验测定，不同的边界开关局部阻力系数ξ不同，只有少数局部阻力系数可以用理论分析得出。 如突然扩大的局部水头损失与阻力系数：g v v h f 2)(2 21-= 或 g v g v A A h f 22)1(2 2 222212ξ=-= 或 g v g v A A h f 22)1(2 1 12 1221ξ=-= 对于突然缩小的局部阻力系数为： )1(5.012 A A - =ξ 三、实验内容与方法 1、测量突然扩大局部水头损失与突然缩小局部水头损失，并测定相应的局部水头损失因数。 参照实验基本操作方法，在恒定流条件下改变流量2-3次，其中一次为最大流量，待流量稳定后，测记各测压管液面读数，同时侧记实验流量。 2、 设计性实验：利用实验装置，设计某开度下阀门的局部阻力因数的测量实验。要求：用二点法测量，设计实验装置改造简图，制定实验方案，并结合CAI 软件（已随仪器配置），进行计算机仿真实验。 四．实验步骤
全国大学生化学实验竞赛操作A试题
第六届全国大学生化学实验邀请赛 实 验 试 卷 2008.7.6 1-癸烯-4-醇的制备与表征 选手编号： 第一部分 第二部分 第三部分 总分 评分 实验操作 实验记录 实验报告 分数 62 10 28 100 得分 重要说明： 1. 实验竞赛时间（包括完成实验报告）为8 小时。请认真仔细阅读实验内容及操作步骤，合理安排时间， 超时扣分， 每超时 5 分钟扣 1 分， 最多不得超过 30 分钟。 实验过程中须经监考教师认可， 方能离开位置。 2. 满分为 100分，要求： （1）按照给定实验步骤合成并表征目标化合物；（2）提交完成实验的原始记录； （3）提交实验报告。 3. 实验室提供的所有玻璃仪器均已洗干净并干燥。实验室备有丁腈手套和一次性手套供选手使用。正确使 用化学品及其实验用品，废液回收到指定容器中。 4. 小心使用化学试剂。避免化学药品溅撒，避免皮肤接触化学药品。一旦将化学药品溅撒到皮肤上，应立 即进行适当处理。 5. 正庚醛和烯丙基溴有强刺激性和腐蚀性，使用时要求在通风橱内用注射器量取，动作要迅速。称量正庚 醛时请盖上橡皮塞。 6. 任何有关实验安全的问题皆可询问监考教师。一旦发生安全事故，必须立即报告监考教师。 7. 若在实验开始 2.5 小时之内遇到实验失败，可向监考教师索取原料和仪器重做，但要扣 5 分。若在 2.5 小时之后失败，不能申请重做，选手可以向监考教师索取粗产品或产品以继续完成实验，但要扣 10分。 若产品不够其表征所需要的量，也可向监考教师索取产品，但要扣 2 分。 8. 选手在测定红外光谱图和气相色谱分析时必须对样品进行编号（选手编号），上交的产品也必须进行编 号（选手编号）。 9. 实验室提供的 1 H NMR 谱是在 300 MHz核磁共振仪测定的，溶剂为 CDCl3（含 TMS）。 10. 详细、如实并实时记录实验步骤及数据，并提交本次实验的原始记录。 11. 实验结束后，完成并提交实验报告。 12. 实验结束后，选手将所有材料装入试卷袋，并经监考教师认可、取得收条，方可离开考场。
有机化学实验指导
有机化学实验指导 《有机化学实验》是食品科学与工程、生物工程和环境工程等专业一门重要的实验课程，是实践教学不可缺少的一个重要环节。 其主要内容包括有机化学实验的一般知识、基本操作和实验技术、有机化合物的制备及有机化合物的性质实验，天然产物的分离提取等。 实验课的任务不仅是验证、巩固和加深理论性教学所学到的基本理论知识，更重要的是培养学生实验操作能力，综合分析问题和解决问题的能力，养成严肃认真、事实求是的科学态度和严谨的工作作风，从而使学生在科学方法上得到初步的训练。 一、有机化学实验课程的目的要求 1、有机化学实验的目的： 通过实验，获得感性认识，以建立对有机化学中某些基本概念，基本理论的深入理解；掌握有机实验的基本知识和操作技能；掌握重要有机化合物的制备方法；培养严谨的科学态度，良好的实验素养，以及分析问题和解决问题的能力，并为有关的后续课和将来走上工作岗位奠定良好的基础。 2、有机化学实验的要求： 通过实验要求学生较牢固地掌握常见有机化合物的主要性质；掌握主要有机化合物的制备原理、方法和技能；掌握有机实验中的一些基本操作，正确使用某些玻璃仪器和测量仪器，具备安装实验装置和使用精密仪器的初步能力；了解重要天然有机物的提取、纯化技术。加深对有机化学中的一些基本概念和基本原理的理解。 3、开设的实验个数与总教学时数： 总学时数：18学时 实验总数：6个 二、面向专业、年级
有机化学实验面向食品科学与工程、生物工程、环境工程等专业。在一年级的第二学期或二年级的第一学期与有机化学理论课同步开设。 三、实验内容和课时安排 四、教学原则和教学方法 有机化学实验课程在教师指导下进行。每位学生一套磨口仪器，各自独立完成实验内容。每个标准实验班人数为15人。 五、成绩考核方法 有机化学实验成绩实行等级制，考核方式合计分实行“基础化学实验课考试方法”。具体计分为： 平时实验成绩占40%，期末实验考核占30%，期末理论知识考核占30%。 实验考核主要包括以下几个部分：实验预习、实验操作、实验结果、实验报告。 六、实验教材及主要参考书目 教材： 兰州大学、复旦大学有机化学教研室主编《有机化学实验》，高等教育出版社，1994年版。 主要参考书： （1）曾昭琼主编《有机化学实验》，高等教育出版社，1987年4月第二版。 （2）高复兴等主编《有机化学实验》，河南大学出版社，1999年第一版。 （3）刘约权李贵深主编《实验化学》，高教出版社、1999年10月第一版
利用旋转液体测重力加速度
利用旋转液体测重力加速度
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
利用旋转液体测定重力加速度及焦距 [实验目的] 研究旋转液体表面形状,并由此求出重力加速度； 将旋转液体看作光学成像系统，探求焦距与转速的关系。 [实验仪器] 甘油， 旋转液体物理特性测量仪，气泡式水平仪，直尺。 [实验原理] 当一个盛有液体的圆柱形容器绕其圆柱面的对称轴以角速度ω匀速转动时( max max ,ωωω<为液面的最低处与容器底部接触时的角速度)，液体的表面将成为抛物面, 抛物面方程为：C x y y 42 0+= ，其顶点在),0(0y V ，焦点在F (0,C y +0)。入射光平行于该曲面对称轴（光轴）时，反射光将全部汇聚于F 点，如图2所示。 图1. 实验装置图 图2. 容器绕对称轴 匀 速 对液面上的一个质元, 如图3所示。
图3 质元受力示意图 当其处于平衡时有: mg N x m N ==θωθcos sin 2 故液面的形状可表示为 g x dx dy 2tan ωθ== 因而 0222y g x y += ω 式中y 0是在x=0时的高度. 设抛物面上一点（x 0,h 0） g x y h 220 200ω+= 20020)(2ωy h g x -= (1) 由于液体的体积不变，则 ()xdx g x y xdx y h R R R ????? ? ??+==0022002 222ωπππ y 0=g R h 4220ω- (2) 由方程（1），（2）可得 20R x = (3) 由（3）式可知液面在x 0处的高度是恒定的。 将激光垂直照射x=x 0处液面，在屏上读出反射光点与入射光点的距离x '。入射角为θ ，反射角为θ，入射光线与反射光线的夹角为2θ，
化工原理实验思考题参考答案2017
实验一：流体流动形态的观察与测定 1、影响流体流动型态的因素有哪些？ 主要有流体的物理性质如密度、粘度、流速和流体的温度，管子的直径、形状和粗糙度等。 2、如果管子不是透明的，不能直接观察来判断管中的流体流动型态，你认为可以用什么办法来判断？ 可通过测试流体的流量求出其平均流速，然后求出Re ，根据Re 的大小范围来判断。 3、有人说可以只用流速来判断管中流体流动型态，流速低于某一具体数值时是层流，否则是湍流，你认为这种看法对否？在什么条件下可以由流速的数值来判断流动型态？ 这种看法不确切，因为只有管子的尺寸和流体的基本形状确定不变的情况下，此时Re 的大小只与流速有关，可以直接采用流速来判断。 实验二 柏努利方程实验 1、 关闭阀A ，各测压管旋转时，液位高度有无变化？这一现象说明什么？ 这一高度的物理意义又是什么？ 关闭阀A ，各测压管旋转时，液位高度无变化；液位高度代表各测压点的总能量，即位压头、静压头之和，这一现象说明，流速为0，各点总能量不变，守恒. 2、 点4的静压头为什么比点3大？ 点3的位置较点4高一些，即H 3位>H 4位, 两点的总压头相等, H 3静
旋转液体物理特性的测量
旋转液体物理特性的测量 1．背景及应用 早在力学创建之初,就有牛顿的水桶实验,牛顿发现,当水桶中的水旋转时,水会沿着桶壁上升。旋转的液体有一些独特的物理特征。如盛有液体的圆柱形容器绕其圆柱面的对称轴匀速转动时,旋转液体的表面将成为抛物面；通过旋转液体，可以分离不同比重的液体等等。 根据旋转液体的这些特性，产生了一系列的应用。如目前广泛应用的分离机等。图1给出了一种液体镜头，它在一个大容器里旋转水银。由于旋转液体的表面是一个理想的抛物面，同时水银能很好地反射光线，所以能起反射镜的作用。通常这样一个光滑的曲面，完全可以代替需要大量复杂工艺并且价格昂贵的玻璃镜头，从而可以有效地降低大型望远镜的制造成本。 2. 实验原理 盛有液体的圆柱形容器绕其圆柱面的对称轴匀速转动时,旋转液体的表面将成为抛物面。抛物面的参数与重力加速度和旋转角速度有关，利用此性质可以测重力加速度；旋转液体的上凹面可作为光学系统加以研究,还可测定液体折射率等。 1）旋转液体表面公式 牛顿发现,当圆柱体中的水旋转时,水会沿着圆柱体壁上升。定量计算时，选取随圆柱形容器旋转的参考系，这是一个转动的非惯性参考系。液体相对于参考系静止，任选一小块液体P ，其受力如图2。F 为沿径向向外的惯性离心力，mg 为重力，N 为这一小块液 体周围液体对它的作用力的合力，由对称性可知，N 必然垂直于液体表面。在Y X 坐标 下),(y x P 则有： 图1 大型望远镜的液体镜片 图2 实验原理图
0cos =-mg N θ 0sin =-i F N θ x m F i 2 ω= g x x y 2 d d tan ωθ= = 根据图2有： 02 2 2y x g y += ω （1） ω为旋转角速度，0y 为 0=x 处的y 值。此为抛物线方程，可见液面为旋转抛物面。 2）用旋转液体测量重力加速度原理 在实验系统中，一个盛有液体半径为R 的圆柱形容器绕该圆柱体的对称轴以角速度ω匀速稳定转动时，液体的表面形成抛物面，如图3。 设液体未旋转时液面高度为h ，液体的体积为： h R V 2π= （2） 因液体旋转前后体积保持不变，旋转时液体体积可表示为： x x y g x dx x y V R d )2( π2)π2(02 20 +== ?? ω （3） 由（2）、（3）式得： g R h y 42 20ω- = （4） 联立（1）、（4）可得，当2/0R x x ==时，h x y =)(0，即液面在0x 处的高度是恒定值。 （1）用旋转液体液面最高与最低处的高度差测量重力加速度 如图2所示，设旋转液面最高与最低处的高度差为h ?，点（h y R ?+0,）在（1）式的抛物 线上，有02 202y g R h y += ?+ω， 得：h R g ?= 22 2ω 又60 π2n = ω ，则
旋转液体综合实验实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除旋转液体综合实验实验报告 篇一：旋转液体综合实验 旋转液体综合实验 浙江大学物理实验教学中心 20XX-11 旋转液体综合实验 在力学创建之初，牛顿的水桶实验就发现，当水桶中的水旋转时，水会沿着桶壁上升。旋转的液体其表面形状为一个抛物面，可利用这点测量重力加速度；旋转液体的抛物面也是一个很好的光学元件。美国的物理学家乌德创造了液体镜面，他在一个大容器里旋转水银，得到一个理想的抛物面，由于水银能很好地反射光线，所以能起反射镜的作用。 随着现代技术的发展液体镜头正在向一“大”一“小”两极发展。大，可以作为大型天文望远镜的镜头；反射式液体镜头已经在大型望远镜中得到了应用，代替传统望远镜中使用的玻璃反射境。当盛满液体（通常采用水银）的容器旋转时，向心力会产生一个光滑的用于望远镜的反射凹面。通
常这样一个光滑的曲面，完全可以代替需要大量复杂工艺并且价格昂贵的玻璃镜头，而哈勃空间望远镜的失败也让我们了解了玻璃镜头何等脆弱。 小，则可以作为拍照手机的变焦镜头。美国加利福尼亚大学的科学家发明了液体镜头，它通过改变厚度仅为8mm的两种不同的液体交接处月牙形表面的形状，实现焦距的变化。这种液体镜头相对于传统的变焦系统而言，兼顾了紧凑的结构和低成本两方面的优势。 旋转液体的综合实验可利用抛物面的参数与重力加速 度关系，测量重力加速度，另外，液面凹面镜成像与转速的关系也可研究凹面镜焦距的变化情况。还可通过旋转液体研究牛顿流体力学，分析流层之间的运动，测量液体的粘滞系数。 【实验原理】 一、旋转液体抛物面公式推导 定量计算时，选取随圆柱形容器旋转的参考系，这是一个转动的非惯性参考系。液相对于参考系静止，任选一小块液体p，其受力如图1。Fi为沿径向向外的惯性离心力，mg 为重力，n为这一小块液体周围液体对它的作用力的合力， 由对称性可知，n必然垂直于液体表面。在x-Y坐标下p(x,y)则有： 图1原理图
旋转液体物理特性的测量
旋转液体物理特性的测量1．背景及应用 顿发现,当水桶中的水旋转时,水会沿着桶壁上 升。旋转的液体有一些独特的物理特征。如盛有 液体的圆柱形容器绕其圆柱面的对称轴匀速转动 时,旋转液体的表面将成为抛物面；通过旋转液 体，可以分离不同比重的液体等等。 根据旋转液体的这些特性，产生了一系列的 图2 实验原理图
根据图2有： 022 2y x g y += ω （1） ω为旋转角速度，0y 为 0=x 处的y 值。此为抛物线方程，可见液面为旋转抛物面。 2）用旋转液体测量重力加速度原理 在实验系统中，一个盛有液体半径为R 的圆柱形容器绕该圆柱体的对称轴以角速度ω 匀速稳定转动时，液体的表面形成抛物面，如图3。 设液体未旋转时液面高度为h ，液体的体积为： 2） 3） 4） h n D g ??=7200π2 22 （5） 式中D 为圆筒直径，n 为旋转速度（转/分）。 （2）斜率法测重力加速度 如图3所示，激光束平行转轴入射，经过BC 透明屏幕，打在20R x =的液面A 点上，反射光点为C ，A 处切线与x 方向的
夹角为θ，则θ2=∠BAC ，测出透明屏幕至圆桶底部的距离H 、液面静止时高度h ，以及两光点BC 间距离d ，则h H d -= θ2tan ，求出θ值。 因为 g x x y 2d d tan ωθ== ，在20R x =处有g R ?= 2tan 2ωθ 因为60 π2n = ω，则 θ tan 23600π22?=D g (6) 可用于测重加速度；测量焦距与液体折射率；研究测量转速和液面形状及液面光学特性的关系等。 实验仪器如图4所示。 1．激光器 2. 毫米刻度水平屏幕 3. 水平标线 4. 水平仪 5. 激光器电源插孔 6. 调速开关 7. 速度显示窗 图3 实验示意图
物理化学实验预习题
物理化学实验预习题 实验1 恒温槽的调节、性能及液体粘度的测定 1．恒温槽中常以水为介质,其适用的温度范围是多少？[D] A任一温度 B 室温以上 C 100℃以下D室温以上、80℃以下 2．恒温超过100℃时，恒温槽中可选择--------为介质。[B] A水B石蜡 C 乙醇D苯 3．恒温槽主要依靠---------来控制恒温槽的热平衡。[C] A加热器B感温元件 C恒温控制器D搅拌器 4. 恒温槽恒温原理是什么？[D] A浴槽的自然散热 B加热器间断地补充适当热量 C加入制冷剂散热 D依靠浴槽的自然散热及加热器间断地补充适当热量而达到恒温5．验中调节设定温度时应遵循什么原则？[C] A刚好等于所需温度B宁高勿低 C宁低勿高D缓慢降至设定温度 6．恒温槽内介质温度---------。[B] A恒定不变B在一定范围内波动 C上升D下降 7．物化实验中要求恒温槽温度波动范围是多少？[A] A ±0.1℃之内 B ±1℃之内 C ±0.01℃之内 D ±0.5℃之内 8．衡量恒温槽性能的主要标志是什么？[B] A加热器功率B灵敏度 C电子继电器性能 D 搅拌器功率 9．影响恒温槽灵敏度的因素有哪些？[D] A浴槽体积形状、散热情况 B 感温元件性能 C加热器功率、搅拌程度 D以上都是 10．恒温槽的真实温度如何得到？[C] A由贝克曼温度计读取 B仪表显示数值 C由普通水银温度计读取 D由热敏电阻温度计读取 11．实验中测定液体粘度的方法是--------。[A] A毛细管法B落球法 C转筒法D动态法
12．对一般液体，其粘度与温度有何关系？[B] A粘度与温度无关 B温度越高，粘度越小 C温度越高，粘度越大 D粘度受温度影响不大 13．粘度计放在恒温槽内为什么必须垂直？[C] A便于观察 B 防止震动 C液体在粘度计中因重力作用而流动 D 液体在外压下而流动 14．对不同粘度计而言，粘度计常数-------。[B] A相同B不同 C变化不大D变化很大 15．实验中粘度计常数如何得到？[D] A查表B作图 C测量未知粘度的液体D利用已知粘度的液体来求得 实验2 摩尔质量的测定 1.若1mol气体在标准状态下重70g，则在300K及101325Pa时，300mL该气体的质量为 a 0.938g b 1.030g c 0.853g d 2.100g 2.在273K及101325Pa下，取某气体25L，测得其质量为50g，则该气体之摩尔质量为 a 22.4gmol-1 b 56gmol-1 c 89.6gmol-1 d 44.8gmol-1 3.在换算气体的压力单位中，与1atm相当的哪个换算系数是不对的 a 101325Pa b 1.01325bar c 76torr d 760mmHg B 4.在使用分析天平时应注意下列那些问题不重要 a 天平调零； b 加、取砝码和药品时天平要处于关闭状态；c加砝码时操作要轻， 以防砝码脱落。 5.用小玻泡称取样品时，样品的净重范围在 B a 40-80g; b .80-120g; c 120-200g 6.梅耶法测分子量所用仪器有都需要 a 分析天平； b 玻璃套管 c 汽化管 d 量气管 e 水位瓶 7.汽化读数时，水位瓶要与量气管的液位保持平行，以确保 A a 汽化管内的压力与大气压一致； b 汽化管密封良好； c 汽化管内不产生负压 8.为了保证测量数据的准确性，汽化管内应保持A a无玻璃粹渣； b 无酒精残留； c 无液体水洙 9.为确保实验一次性成功，应注意下列那些事宜全部 a 密封良好； b 正确使用三通； c 玻泡选择大小适中且增重； d 读数时水位瓶与量 气管液面平行 10梅耶法测分子量的操作步骤为abecdfg a 装好仪器； b 检漏； c 小玻泡装样； d 放置玻泡； e 加热； f 汽化；g读数
旋转液体综合实验
旋转液体综合实验 浙江大学物理实验教学中心 2005-11
旋转液体综合实验 在力学创建之初，牛顿的水桶实验就发现，当水桶中的水旋转时，水会沿着桶壁上升。旋转的液体其表面形状为一个抛物面，可利用这点测量重力加速度；旋转液体的抛物面也是一个很好的光学元件。美国的物理学家乌德创造了液体镜面，他在一个大容器里旋转水银，得到一个理想的抛物面，由于水银能很好地反射光线，所以能起反射镜的作用。 随着现代技术的发展液体镜头正在向一“大”一“小”两极发展。大，可以作为大型天文望远镜的镜头； 反射式液体镜头已经在大型望远镜中得到了应用，代替传统望远镜中使用的玻璃反射境。当盛满液体（通常采用水银）的容器旋转时，向心力会产生一个光滑的用于望远镜的反射凹面。通常这样一个光滑的曲面，完全可以代替需要大量复杂工艺并且价格昂贵的玻璃镜头，而哈勃空间望远镜的失败也让我们了解了玻璃镜头何等脆弱。 小，则可以作为拍照手机的变焦镜头。美国加利福尼亚大学的科学家发明了液体镜头，它通过改变厚度仅为8mm 的两种不同的液体交接处月牙形表面的形状，实现焦距的变化。这种液体镜头相对于传统的变焦系统而言，兼顾了紧凑的结构和低成本两方面的优势。 旋转液体的综合实验可利用抛物面的参数与重力加速度关系，测量重力加速度，另外，液面凹面镜成像与转速的关系也可研究凹面镜焦距的变化情况。还可通过旋转液体研究牛顿流体力学，分析流层之间的运动，测量液体的粘滞系数。 【实验原理】 一、 旋转液体抛物面公式推导 定量计算时，选取随圆柱形容器旋转的参考系，这是一个转动的非惯性参考系。液相对于参考系静止，任选一小块液体P ，其受力如图1。Fi 为沿径向向外的惯性离心力，mg 为重力，N 为这一小块液体周围液体对它的作用力的合力，由对称性可知，N 必然垂直于液体表面。在X-Y 坐标下P(x,y) 则有： cos 0 N m g θ-= sin 0 i N F θ-= 图1 原理图
旋转液体综合实验35963
旋转液体综合实验 在力学创建之初，牛顿的水桶实验就发现，当水桶中的水旋转时，水会沿着桶壁上升。旋转的液体其表面形状为一个抛物面，可利用这 点测量重力加速度；旋转液体的抛物面也是一个很好的光学元件。美 国的物理学家乌德创造了液体镜面，他在一个大容器里旋转水银，得到一个理想的抛物面，由于水银能很好地反射光线，所以能起反射镜的作用。 随着现代技术的发展液体镜头正在向一“大”一“小”两极发展。大，可以作为大型天文望远镜的镜头；反射式液体镜头已经在大型望远镜中得到了应用，代替传统望远镜中使用的玻璃反射境。当盛满液体（通常采用水银）的容器旋转时，向心力会产生一个光滑的用于望远镜的反射凹面。通常这样一个光滑的曲面，完全可以代替需要大量复杂工艺并且价格昂贵的玻璃镜头，而哈勃空间望远镜的失败也让我们了解了玻璃镜头何等脆弱。 小，则可以作为拍照手机的变焦镜头。美国加利福尼亚大学的科学家发明了液体镜头，它通过改变厚度仅为8mm的两种不同的液体交接处月牙形表面的形状，实现焦距的变化。这种液体镜头相对于传统的变焦系统而言，兼顾了紧凑的结构和低成本两方面的优势。 旋转液体的综合实验可利用抛物面的参数与重力加速度关系，测量重力加速度，另外，液面凹面镜成像与转速的关系也可研究凹面镜焦距的变化情况。还可通过旋转液体研究牛顿流体力学，分析流层之间的运动，测量液体的粘滞系数。 【实验原理】 一、旋转液体抛物面公式推导 定量计算时，选取随圆柱形容器旋转的参考系，这是一个转动的非惯性参考系。液相对于参考系静止，任选一小块液体P，其受力如图1。Fi为沿径向向外的惯性离心力，mg 为重力，N为这一小块液体周围液体对它的作用力的合力，由对称性可知，N必然垂直于液体表面。在X-Y坐标下P(x,y) 则有： 图1 原理图