[精品]旋转液体特性实验报告参考及改进

[精品]旋转液体特性实验报告参考及改进实验目的：

1、掌握旋转液体的特性；

2、通过实验观察液体在旋转时的重力与惯性相互作用，加深对液体力学的理解；

3、探究旋转液体表面的形状，研究表面张力对液体形态的影响。

实验器材：

钢球、圆形玻璃容器、旋转台、电机、电源、自制齿轮传动装置。

实验原理：

旋转液体的质心会以圆形轨道运动，这是由于液体分子惯性继续运动的原因导致的；液体表面的形态也会受到表面张力的影响而发生变化。

实验步骤：

1、将圆形玻璃容器放置在旋转台上，并将钢球放入容器中。

2、手动转动旋转台，观察钢球在旋转液体中的行为。

3、通过自制的齿轮传动装置改变旋转台的转速，观察钢球在高速和低速下的行为差异。

4、将一滴液体滴入容器中，观察液体表面形态的变化。

实验结果：

1、在低速旋转时，钢球会在液体中滚动，产生一定的水柱高度。

3、在液体表面滴入液滴后，液滴在旋转时具有扁平的椭圆形态，与表面张力有关。

改进方案：

1、添加摄像头，记录实验过程，以便更好的观察和分析结果。

2、添加红外线传感器，监测钢球位置并自动调节旋转速度，以保持钢球在液体表面上运动。

3、改造旋转台，使其能够沿任意方向旋转，以便更好地研究液体的行为。

旋转液体综合实验实验报告结论

旋转液体综合实验实验报告结论 经过对旋转液体的实验探究，我们发现旋转液体的运动规律和静止液体有所不同。在旋转液体中，液体分子受到离心力和向心力的作用，导致液体呈现出特定的运动规律和形态。本实验主要探究液体在旋转过程中的运动规律和形态变化。 我们对旋转液体的运动规律进行研究。实验结果表明，液体在旋转过程中呈现出圆形运动的规律，即液体呈现出环状的形态。液体分子受到离心力和向心力的作用，使得液体向外凸起，形成一个圆环状的形态。而在液体中心，液体分子受到向心力的作用，使得液体向内凹陷，形成一个凹陷的圆形区域。这种运动规律是由液体分子受到离心力和向心力的相互作用所导致的。 我们研究了旋转液体的形态变化。实验结果表明，在液体旋转过程中，液体的形态发生了明显的变化。当液体旋转速度较慢时，液体呈现出一个平整的圆形。当旋转速度逐渐增加时，液体逐渐向外凸起，形成一个圆环状的形态。当旋转速度进一步增加时，液体中心出现一个凹陷区域，形成一个类似于飞碟的形态。而当旋转速度进一步增加时，液体中心的凹陷区域逐渐消失，液体呈现出一个平整的圆形。 我们对液体旋转的特性进行了探究。实验结果表明，液体的旋转速度对液体的形态和运动规律都有着重要的影响。当液体旋转速度较

慢时，液体分子受到的离心力和向心力较小，液体呈现出一个平整的圆形。当旋转速度逐渐增加时，离心力和向心力逐渐增大，液体呈现出一个圆环状的形态。当旋转速度进一步增加时，液体分子受到的离心力和向心力达到平衡，液体呈现出一个类似于飞碟的形态。当旋转速度进一步增加时，液体分子受到的离心力和向心力不再平衡，液体呈现出一个平整的圆形。 旋转液体的运动规律和形态变化与静止液体有所不同。液体分子受到离心力和向心力的作用，导致液体呈现出特定的运动规律和形态。液体旋转速度对液体的形态和运动规律都有着重要的影响。本实验的探究结果对于深入理解液体的运动规律和形态变化具有一定的参考价值。

大学物理旋转液体实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除大学物理旋转液体实验报告 篇一：大学物理旋转液体 【实验题目】如何研究旋转液体问题班级姓名学号教师姓名上课日期20XX年月日教室7教b段406房间座位号（以上信息请根据网络选课页面填写完整。）任课教师签字：最终成绩： 篇二：大学物理一实验报告(共5篇) 篇一：大学物理实验报告模板. **学院物理系大学物理 学生实验报告 实验项目：实验地点：班级：姓名：座号：实验时间：月 物理系编制 一、实验目的： 二、实验仪器设备：

三、实验原理： 四、实验步骤： 教师签名： 五、实验数据记录 六、实验数据处理 七、实验结论与分析及思考题解答 1、对实验进行总结，写出结论： 2、思考题解答： 篇二：大学物理实验报告 **学院物理系大学物理 学生实验报告 实验项目：空气比热容比测定实验实验地点：班级：姓名：座号： 实验时间：月日 物理系编制 一、实验目的： ①用绝热膨胀法测定空气的比热容比?。②观察热力学过程中状态变化及基本物理规律。 ③学习气体压力传感器和电流型集成温度传感器的原理及使用方法。 二、实验仪器设备： 贮气瓶，温度计，空气比热容比测定仪。

数字电压表 1-进气活塞；2-放气活塞；3-ad590；4-气体压力传感器；5-704胶粘剂 图4-4-1实验装置简图 三、实验原理： 气体由于受热过程不同，有不同的比热容。对应于气体受热的等容及等压过程，气体的比热容有定容比热容c和定压比热容c。定 v p 容比热容是将1kg气体在保持体积不变的情况下加热，当其温度升高 1?c 时所需的热量；而定压比热容则是将1kg气体在保持压强不变的情 ?cv 况下加热，当其温度升高1?c时所需的热量。显然，后者由于要对外作功而大于前者， 即c定容比热容c之比 v p 。气体的比热容比?定义为定压比热容c和

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： 图1 原理图

旋转液体综合实验

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

旋转液体综合实验实验报告

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 ncos??mg?0 nsin??Fi?0 Fi?m?x 2 tan?? dydx xg 2 根据图1有：y? 2 2 x?y0（1） 2g 为旋转角速度，y0为x?0处的y值。此为抛物线方程，可见液面为旋转抛物面。 二、用旋转液体测量重力加速度g 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?匀速稳定转动时，液体的表面形成抛物面，如图2。设液体未旋转时液面高度为h，液体的体积为： V??Rh（2）

《旋转液体实验》的改进及思考

《旋转液体实验》的改进及思考 改进：1.课堂上，如果现配导电液体,一是学生掌握不好液体浓度,二是时间不允许。如果教师事先配好导电液体,又没有让学生真正地得到锻炼。 2.上课时,液体放在课桌上,存在一些隐患,一旦酒出,则会扰乱课堂。经过多次教学实践,笔者认为可对实验进行一些改进: 工具：电池,釹铁硼强磁铁,铁钉,铜导线。 操作：，在铁钉的下方吸上磁铁，上方吸在电池的负极上，用一根细导线连接电池的正极和磁铁的侧壁,会发现磁铁和铁钉一起飞速旋转起来。 注意事项：由于电池短路有损电池的使用寿命,要求: 1.使用较细的铜丝做导线.这样电阻会大很多。 2.一定要瞬问按触,这样不会对电池造成很大伤害。 3.做完实验后,磁铁不要随意乱放，由于磁性很强，所以对有些电磁产品有影响。 原理：磁场对电流有安培力的作用 优点：1.实验器材简单,准备起来方便,并且价格便宜。 2.变液体旋转为固体旋转,简单方便，易操作。 3.由于铁钉的尖端与电池负极接触,这样大大减小了摩擦。现象明显,更能激起学生对电磁部分的學习兴趣。 该实验改进后对比性很强，真正使学生感受到了安培力的存在,并且可以验证左手定则。作为一名物理教师，改进是水无止境的，只

要我们本着科学的态度,针对教学中遇到的每一个问题，积极思考，勇于创新，一定能更上一层楼。 改进物理实验后的反思：实验可以在集中的时间内让学生去体验.感受和分析一部分物理现象和规律。实验是从感性到理性的认识过程,是从具体到抽象.从简单到复杂的思维形成过程。实验既是物理教学的重要基础,又是物理教学的重要内容、方法和手段。 1.用创新性实验创设出较真实的、突出主体的物理环境,使学生有效地掌握物埋知识。创新性实验是经过精心设计的.所观察事件的发展郗在设定的物理环境中,不易受外界干扰。学生在这种环境中, 通过观察、测量,获得直观的感性知识，通过简捷的思维活动建立慨念、总结规律,掌握物理知识,使学习的效率得到提高。 2.创新性实验可培养学生多方南的能力。通过对创新性实验原理的理解,及亲自动手操作,并对实验现象或数据进行分析综合,可以培养学生的多种能力。通过实验器材的组装和操作,能初步训练学生使用简单的工具和仪器的能力;通过实验信息的获取，能培养学生精细敏锐的感知与观察能力;通过对创新性实验原理的分析,能培养学生 的想象能力设计能力和推理能力;对实验数据的分析.综合,能培养学生概括抽象的逻辑推理能力;实验中的操作和讨论交流可培养学生的组织和表达能力。 总之,中学物理教学的“创新性实验” ,可以发掘学生的“自我求知意识”,“自我动手能力”和“内在潜力”。在“创新性实验”课堂上，教师的“主导”作用主要体现在:创设学生求知问难,探索未知

旋转流变仪实验报告

旋转流变仪实验报告 旋转流变仪实验报告 引言 旋转流变仪是一种用于测量物质流变性质的仪器。通过旋转流变仪的实验，可以得到物质的粘度、剪切应力等参数，从而了解物质的流变行为和性质。本实验旨在通过使用旋转流变仪，研究不同物质的流变特性，并分析实验结果。实验原理 旋转流变仪的工作原理是利用转子的旋转产生剪切应力，通过测量转子的扭转角度和扭矩，计算出物质的粘度和流变参数。旋转流变仪通常由电机、转子、测量装置等组成。 实验步骤 1. 准备工作：将旋转流变仪放置在平稳的台面上，并连接电源和计算机。校准仪器，确保仪器正常工作。 2. 样品准备：选择不同的样品进行实验，例如液体、胶体、高分子材料等。根据实验要求，准备好样品。 3. 实验设置：根据样品的特性和实验要求，设置旋转流变仪的参数，如转速、温度等。 4. 测量数据：将样品放置在旋转流变仪的测量装置中，启动仪器进行测量。记录下转子的扭转角度和扭矩的数值，以及其他相关数据。 5. 数据处理：根据测量数据，计算出样品的粘度、剪切应力等参数。可以使用专门的软件进行数据处理和分析。 6. 结果分析：根据实验结果，分析不同样品的流变特性和性质。比较不同样品

之间的差异，探讨其原因。 实验结果和讨论 通过本实验，我们选取了几种不同的样品进行测试，包括水、牛奶和聚合物溶液。下面是实验结果的简要总结和讨论。 1. 水：水是一种典型的牛顿流体，其粘度与剪切应力成正比。在实验中，我们 发现水的粘度较低，剪切应力较小。这与水的流动性和流体性质相符合。 2. 牛奶：牛奶是一种复杂的流体，其流变性质受到多种因素的影响，如脂肪含量、温度等。在实验中，我们发现牛奶的粘度较高，剪切应力较大。这可能是 由于牛奶中的脂肪和蛋白质等成分导致的。 3. 聚合物溶液：聚合物溶液是一种非牛顿流体，其粘度和剪切应力之间的关系 较为复杂。在实验中，我们发现聚合物溶液的粘度和剪切应力呈现非线性关系，即随着剪切应力的增加，粘度也会增加。这是由于聚合物的分子结构和相互作 用导致的。 结论 通过旋转流变仪的实验，我们成功地研究了不同样品的流变特性和性质。实验 结果表明，不同样品的流变行为存在差异，这与样品的成分和结构有关。旋转 流变仪作为一种有效的实验工具，可以帮助我们深入了解物质的流变性质，并 在工业生产和科学研究中发挥重要作用。 参考文献： [1] Barnes, H. A. (1997). Thixotropy—a review. Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics, 70(1-2), 1-33. [2] Mewis, J., & Wagner, N. J. (2009). Thixotropy. Advances in Colloid and

旋转液体物理实验报告

旋转液体物理实验报告 实验名称：旋转液体物理实验 实验目的： 1.了解旋转液体的物理特性。 2.探究旋转液体的重心及转速与液面高度的关系。 3.探究旋转液体的受力情况及对液体形态的影响。 实验原理： 呈圆柱形的容器内装有液体，外部加一转速为ω的恒力。旋转容器两端长度分别为L、l，容器内液体的高度为h，容器内物质密度为ρ。 实验步骤：

1.清洁容器并倒入液体，注意不要注入过多以避免溢出。 2.固定容器并通过电机使其开始旋转。 3.调节电机速度，记录旋转液面高度h、旋转速度ω及容器两端长度L、l等实验数据。 4.拍摄旋转液面形态，记录旋转过程中液面的变化。 实验数据记录： 表格1：旋转液面高度与电机转速的关系 旋转液面高度h/cm 电机转速ω/rpm 1.5 3000 1.0 4000 0.8 5000 0.5 6000

表格2：旋转液面高度与容器长度的关系 旋转液面高度h/cm 容器两端长度L/cm 容器端长l/cm 1.5 30 20 1.0 40 20 0.8 50 20 0.5 60 20 实验结论： 1.旋转液体的重心随液面高度变化而变化，液面高度越高重心越高，液面高度越低重心越低。 2.在相同容器长度L的条件下，当液面高度相同时，液体的受力均匀，且液面呈现扁平状态。 3.在相同液面高度的条件下，当容器端长l增加时，液面形态容易变得不稳定。

实验分析： 1.通过实验数据分析可得知，液面高度越高旋转液体的重心越高，液面高度越低旋转液体的重心越低，与理论分析相符。 2.液面呈现扁平状态说明液体的受力均匀，符合力学原理。 3.容器端长l的增加会使液面形态不稳定，原因是在过长的容器端长下，外力产生的作用点一侧产生凸起使液体形成弧形，导致液面变得不稳定。 实验心得： 通过本次旋转液体物理实验，我们深入了解了旋转液体的物理特性及相关影响因素，并在实验过程中掌握了调节实验参数、记录实验数据和分析实验结果的方法技巧，提高了自身实验能力和科学素养。

教材“旋转的液体”演示实验的改进

教材“旋转的液体”演示实验的改进 “旋转的液体”是一种经典的物理实验，它展示了液体如何 与容器一起旋转，而液面则在靠近容器中心时上升，在边缘时下降的现象。这种实验可以很好地说明离心力和向心力的概念，是中学物理教材中常用的教学内容之一。然而，这种实验也存在一些问题和限制，如容易混杂空气、无法准确测量液面的高度等。因此，在教学中，需要对这种实验进行改进，以提高教学效果和实验的科学性。 一、问题和限制 1. 实验液面在移动时容易混杂空气，影响实验的可重复 性和准确性； 2. 实验中的容器通常是瓶子或圆锥状，不够直观，难以 观察和描述实验原理； 3. 实验只能在平面上进行，不能演示三维空间内的液面 变化，限制了对液体旋转运动的理解和掌握； 4. 实验中不能准确测量液面高度，限制了对离心力和向 心力的定量分析和探究。 二、改进方案 1. 采用有晶体管读数管的有数字显示液位计或气压式液 位计，可以实时显示液面高度，提高实验的可重复性和可控性，同时也方便进行后续数据处理。

2. 采用有透明封口的圆环形容器，利用容器的透明性和 形状，可以直观地展示液面如何上升和下降，并且可以全方位展示液面的变化，让学生更好地理解和掌握液体旋转的运动规律。 3. 在改进后的实验中可以增加旋转速度调节器和液体进 出口，通过控制旋转速度和液体进出的方式，可以更加精确地控制实验参数，减少误差，并且可以在不同条件下观察液面的变化，探究不同变量对离心力和向心力的影响。 4. 通过将容器固定在支架上，同时悬挂一个小球在容器 内部，可以更直观地观察和理解离心力和向心力的作用，同时也可以实时测量小球运动的轨迹和速度，对实验结果进行进一步分析和验证。 三、实验效果和教学意义 采用上述改进方案后，旋转的液体实验的可重复性和准确性得到了很大的提高，并且让学生更好地理解液体旋转的运动规律，深入掌握离心力和向心力的概念和作用。这不仅加强了学生对物理实验的兴趣和探究，也提高了学生的实验操作能力和科学素养。 此外，改进后的实验不仅可以用于中学物理教学，还可以应用于相关科学领域的研究和实践中，如流体力学、飞机设计、海洋工程等领域，极大地拓宽了该实验的应用范围和研究价值。

旋转液体综合实验(浙大)

旋转液体综合实验(浙大) 实验目的： 1. 学习旋转液体的基本知识，理解受心力的物理原理。 2. 掌握测量液体旋转的方法，学会使用电子天平和荧光棒。 3. 培养团队合作意识和实验技能。 实验原理： 旋转液体实验主要是通过受心力的作用，在轨道上使液体产生旋转，通过测量旋转时 液面的形状和高度等参数，从而得到相应的物理参数，进而推导与验证物理定律和公式。 受心力是绕固定轴旋转的物体所受到的一种力。对于旋转液体实验而言，液体受到的 受心力会使其在轨道上沿着圆周运动，并朝圆心方向产生离心力。液体表面的形状即取决 于液面上液体所受的力的平衡状态。 实验内容： 1. 实验前，验收实验器材。检查电子天平和荧光棒。 2. 实验分组。每组两名实验人员，分别负责称量溶液和测量液面形状。 3. 准备实验药品和仪器：石蜡瓶、竖直固定架、电子天平、荧光棒等，还要准备所 需的溶液和稀释液。 4. 在石蜡瓶内加入所需的溶液，并在荧光棒中加入荧光试剂，让荧光液体进入石蜡 瓶中。 5. 固定轴位置，制作轨道。将石蜡瓶固定在竖直固定架上，调整轴的位置，使石蜡 瓶自然倾斜，使液面旋转起来，并顺时针旋转石蜡瓶，使荧光实验液旋转。 6. 测量液面高度和形状：使用电子天平测量液体质量，精确测量荧光实验液的质量，测量发光区域的最大半径和最大弧度等参数。 7. 计算和分析数据：通过测量得到液面扭曲和发光区域的参数数据，计算离心加速度、角速度等参数，并使用图表等方式将数据呈现出来。 8. 实验结束，清洗并归还器材。 实验注意事项：

1. 实验前需要验收实验器材，以确保器材完好无损，并检查是否存在操作不当或遗忘清洁的情况。 2. 实验中需要注意安全事项，严禁在操作过程中触摸或调整固定轴和液体。 3. 实验组员之间需要密切配合，确保实验按流程顺利进行。 4. 实验结束后，需要清洗并归还器材，严禁将实验剩余物品丢弃在实验室内。 结论： 通过本次旋转液体实验，我们掌握了测量液体旋转的方法，并实现了测量液面高度和形状，从而得到了离心加速度、角速度等参数，并从理论上验证了与液面形状相关的物理定律和公式，提高了团队合作意识和实验技能。

旋转液体 实验报告

旋转液体实验报告 旋转液体实验报告 引言： 在科学实验中，我们常常通过观察物体在不同条件下的行为来探索其特性和规律。本次实验旨在研究旋转液体的行为，并探讨其中的原理和现象。通过这一实验，我们可以更好地理解液体的性质以及旋转对其造成的影响。 实验目的： 1. 观察旋转液体的形态和行为； 2. 探究旋转液体的原理和现象； 3. 分析旋转液体的应用领域和潜在价值。 实验材料： 1. 一个透明的圆形容器； 2. 水或其他液体； 3. 一个旋转装置。 实验步骤： 1. 将透明容器放在旋转装置上，并固定好； 2. 将液体倒入容器中，使其充满； 3. 启动旋转装置，使容器开始旋转； 4. 观察液体在旋转过程中的变化。 实验结果： 通过观察实验，我们发现以下几个有趣的现象： 1. 在容器开始旋转后，液体会形成一个凹面镜状的曲面；

2. 随着旋转速度的增加，液体曲面的凹度会增大，液体会更加集中在中心； 3. 当旋转速度达到一定程度时，液体会形成一个凸起的山峰状。 现象解释： 这些现象可以通过离心力和液体的粘性来解释。当容器开始旋转时，液体受到离心力的作用，向外侧移动。由于液体的粘性，它们会相互摩擦并形成一个凹面镜状的曲面。随着旋转速度的增加，离心力的作用也增加，液体分子之间的相互作用力变得更小，因此液体会更加集中在中心，形成一个凸起的山峰状。应用领域： 旋转液体的研究在多个领域有着广泛的应用价值： 1. 空间科学：在宇宙中，由于缺乏重力，液体在旋转时会呈现出不同的行为，研究旋转液体可以帮助我们更好地理解宇宙中的物质行为； 2. 工程设计：在某些工程领域，旋转液体可以用来模拟复杂的流体行为，帮助工程师设计更有效的流体系统； 3. 医学研究：旋转液体的研究也可以应用于医学领域，帮助研究人员更好地了解血液在旋转时的行为，为血液循环系统的疾病诊断和治疗提供参考。 结论： 通过本次实验，我们深入了解了旋转液体的行为和原理，并探讨了其在不同领域的应用潜力。旋转液体的研究不仅仅是一种有趣的科学实验，更是为我们揭示了液体的复杂性和多样性。我们相信，在未来的科学研究中，旋转液体的研究将发挥越来越重要的作用，为我们解开更多自然界的奥秘提供新的视角和方法。

旋转液体物理实验报告

旋转液体物理实验报告 旋转液体物理实验报告 摘要： 本次实验旨在研究旋转液体的物理性质，通过观察和测量旋转液体的形态和行为，探讨液体在旋转时的力学特性。实验中我们使用了旋转平台和不同形状的 容器，通过改变旋转速度和液体的种类，观察液体的形态变化和力学行为。实 验结果表明，旋转液体的形态受到离心力的影响，液体分子在旋转时呈现出特 定的排列方式，同时也受到表面张力的影响。 引言： 液体是一种特殊的物质状态，其分子之间存在着相对自由的运动。在静止状态下，液体的形状取决于容器的形状，而在旋转状态下，液体的形态则会发生变化。旋转液体的研究不仅有助于深入理解液体的力学性质，还对于工业生产和 天文学等领域具有重要意义。 材料与方法： 实验所需材料包括旋转平台、不同形状的容器、液体（如水、油等）以及测量 工具（如尺子、天平等）。首先，将容器固定在旋转平台上，并将液体注入容器中。然后，通过调节旋转平台的转速，使液体开始旋转。在液体旋转的过程中，观察液体的形态变化，并记录相关数据。 结果与讨论： 在实验中，我们观察到了液体在旋转过程中的形态变化。当旋转平台开始旋转时，液体会向外部边缘移动，形成一个凸起的曲面。随着旋转速度的增加，液 体的凸起部分逐渐变高，形成一个凹陷的中心部分。这是由于旋转产生的离心

力使液体分子在容器内部产生排列，从而形成特定的形态。 实验还表明，液体的形态变化受到液体种类和旋转速度的影响。例如，当使用不同种类的液体进行实验时，我们发现不同液体的形态变化速度和程度不同。这是由于不同液体的表面张力不同，从而影响了液体分子的排列方式。 此外，我们还测量了液体在旋转过程中的重量变化。实验结果显示，液体的重量随着旋转速度的增加而增加。这是由于旋转时液体分子的离心力增大，使液体分子之间的相互作用增强，从而增加了液体的重量。 结论： 通过本次实验，我们深入了解了旋转液体的物理性质。实验结果表明，旋转液体的形态受到离心力和表面张力的共同影响。液体分子在旋转时呈现出特定的排列方式，形成凸起的边缘和凹陷的中心部分。同时，液体的形态变化速度和程度受到液体种类和旋转速度的影响。 在实际应用中，对旋转液体的研究有助于优化工业生产过程中的液体搅拌和分离操作。此外，旋转液体的研究还对于天文学中行星和恒星的形成和演化过程具有重要意义。进一步的研究可以探索液体旋转的更多特性和应用价值。

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;i 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

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： 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 h n D g ∆⨯=7200π2 22 5

对人教版教材选修3—1“旋转的液体”实验的改进

对人教版教材选修3—1“旋转的液体”实验的改进 作者：龚任宁张洪明 来源：《理科考试研究·高中》2016年第04期 高中物理选修3-1第93页“做一做”有这样一则有趣的实验，下面从实验的可视性、安全性、可操作性出发，讨论该实验的改进.如图1. 一、实验材料的改进 原实验器材存在问题改进后的实验器材改进理由磁场蹄形磁铁实验室的蹄形磁铁较小，磁场较弱，会导致液体旋转的不明显，且蹄形磁铁的形状会阻挡视野.直径为50 mm钕铁硼圆柱形强磁铁钕铁硼圆柱形强磁铁磁性很强，实验现象明显，且液体上方没有阻拦，方便观察.电 解液电解 食盐水2NaCl+2H2O通电2NaOH+H2↑+Cl2↑ 电解过程中溶液逐渐变黄，生成有毒的氯气和强碱氢氧化钠电解硫酸钠溶液2H2O通电 O2↑+2H2↑ 失电子能力Cl->OH->SO2-4，所以在食盐溶液中，氯离子在阳极失去电子，而在硫酸钠溶液中，氢氧根离子在阳极失去电子.电解硫酸钠的实质是电解水，生成的是无毒的氢气和氧气.硫酸钠还可用实验室常用的硫酸钾，硝酸钾代替.电极周围圆环形电极为阳极，中间圆柱形电极为阴极圆环形电极一般用金属丝绕制，电解溶液时，阳极失去电子，阴极得到电子，若金属电极作阳极，金属（铁丝、铜丝）比溶液中的非金属离子更易失去电子，导致圆环形电极溶化.金属电极（铜丝绕制）作阴极，惰性电极（石墨）作阳极铜丝绕制的圆环形电极较易获得，一般的铜丝表面有镀膜，在绕制前先用砂纸打磨，铜电极作阴极，防止金属电极被氧化.石墨电极可从废弃的干电池中获得.电源干电池干电池的内阻较大，电流较小，现象不明显学生电源 学生电源电压稳定，并且可调节.现象直接观察液体旋转液体透明，旋转现象不明显在液体上 洒上一层铅笔芯屑液体的旋转带动铅笔芯屑的旋转，方便观察.二、实验操作的改进 1.磁场的改变：圆柱形强磁铁通过翻转即可改变磁场方向，通过远离或者靠近即可改变磁场的强弱，通过磁场的改变，定性研究电解液受到的安培力的大小和方向变化. 2.电流大小的改变：在电路中，串联一个滑动变阻器和电流表，通过改变滑动变阻器的阻值改变电路中电流的大小，继而通过观察液体旋转的速率研究电解液受到的安培力的大小. 三、实验操作的步骤