浮沉子实验中不可逆现象的研究

浮沉子是与浮力相关的趣味装置,浮沉子的不可逆现象是研究其运动机制的关键问题.设计了参量可控的浮沉子实验装置,研究了浮沉子的运动过程,利用夹逼的方法获得了浮沉子不可逆现象的临界深度,并且研究了影响临界深度的参量,验证了基础的理论模型和修正后的理论模型的适用性.实验结果表明：浮沉子的初始气柱越长,临界深度越深,二者基本呈线性关系;浮沉子的长度越小,临界深度越深;浮沉子的截面积越大,临界深度越深.     

液体CO2在毛细管内的质量流量及临界流实验研究

本文进行了液体CO2在长度为0.5～5.9 m,内径为0.7 mm和2.0 mm,入出口压差为2.2 MPa和2.5 MPa的毛细管内的质量流量及临界流的实验研究.实验结果表明液体CO2在毛细管中的质量流量随毛细管内径、入出口压差的增大而增大,随长度的增加而逐渐减小;结果同时表明液体CO2在毛细管中产生了临界流现象,临界流随毛细管内径的增大而增大.在实验基础上回归出了适用于本实验条件的液体CO2在毛细管内的质量流量经验关联式,具有一定的工程指导意义.     

细颈容器倾角对瓶颈效应影响的实验研究

细颈容器向外倾倒液体时,在颈部会产生周期性间歇振荡的"瓶颈效应"。本实验设计了转角、转速、瓶口大小、转轴位置均可调的有机玻璃容器,采用高速摄影仪对这一现象进行了观察。研究了瓶颈效应产生的基本原理,并探究了容器倾倒角度对瓶颈处气泡产生和生长、液体倾倒平均流量的影响。研究发现,瓶颈效应在倾倒角度不小于某一临界角度时产生,本实验中该临界角度为86°;随倾倒角度增大,气泡在产生和发展过程中稳定性下降,振动愈发剧烈,表面皱褶程度增强;在同一实验条件下,平均流量随着倾倒角度的增加,呈现出先增大后减小的趋势,本实验中平均流量最大值所对应的角度为160°。     

部分填充水平旋转圆柱筒内涂层流动的实验研究

通过改变液体的动力黏度、填充体积分数(液体体积与圆柱筒容积之比)、圆柱筒转速等实验参数,对部分填充了粘性液体的圆柱筒在绕其水平对称轴旋转时,圆柱筒内液体自由表面出现的各种现象进行了实验探究和初步定性解释.并作出了当固定液体黏度时转速与填充体积分数的实验相图和固定填充体积分数时转速与黏度的实验相图.     

撒克逊碗下沉时间的研究

研究了撒克逊碗在液体中的下沉时间.通过建立物理模型,结合流体力学过程,分析了碗的质量、液体密度、缺口面积对撒克逊碗在液体中的下沉时间的影响.理论分析结果表明:碗质量或者碗缺口面积的增大,都会导致撒克逊碗下沉时间缩短,而液体密度对下沉时间的影响较小.分别制作了2种类型的撒克逊碗,对理论分析结果进行了验证,实验结果与理论分...     

我的悬浮实验

浮力是八年级物理的重点内容之一，其中对上浮和下沉以及漂浮和悬浮等现象的分析是教学中必不可少的．教学内容中的上浮和下沉很容易通过实验显现，漂浮的实验也很容易实现，而悬浮实验却一直是很多物理教师在课堂上有意回避的问题．究其原因，是真正的悬浮理应属于随遇平衡，即浸没在液体中的物体，可随时静止在液体中的任何位置不动．然而，事实上要精确到这样的实验要求，成功的概率很小．笔者查阅了许多相关材料，并且也做了很多次实验．     

物体在液体里悬浮实验的改进

《初中物理》第一册,在讨论物体的浮沉条件时说:“浸没在液体里的物体,……如果浮力等于它的重量,物体就可以停留在液体里任何深度的地方(即悬浮)”.做好该实验,对学生确信这一物理现象的存在,和对阿基米德定律的加深理解非常重要.因为初中学生往往对物体在水中上浮或下沉的现象见得较多,而对物体停留在液体中的现象较为稀见.然而做好这一     

秋千越荡越高的动因分析

荡秋千时，在秋千摆到最低位置时从秋千踏板上站起，而在秋千摆到最高处时蹲下，使秋千越荡越高．本文从力学角度对该现象做出解释．     

垂直振动水柱中气泡下沉机理

对装有水的容器施加垂直振动,水中的气泡可能出现下沉的现象.针对球形气泡构建了基于理想气体方程的气泡运动学模型,该模型考虑了Basset力对气泡运动的影响.观察到气泡的运动呈振荡形式,存在一个临界深度,气泡在临界深度时稳定振荡,在临界深度以上时上升,在临界深度以下时下沉.采用分离气泡运动和引入收敛因子的方法对Basset力进行理论求解,并通过等步长复合梯形公式对Basset力进行数值求解.模型的数值模拟结果表明:附加质量力是气泡下沉的关键因素,而Basset力对气泡下沉的临界深度和气泡下沉的前期轨迹无明显影响,但对气泡下沉的后期轨迹有较大影响.采用去噪、二值化、填充图像等数字图像处理的办法提取气泡的特征尺寸,可提高实验参数测量的准确性,使气泡下沉的临界深度与理论值相匹配.     

液体表面张力系数、声波在液体中传播速度与液体浓度关系的研究

通过实验的手段研究了氯化钠与蔗糖溶液的表面张力系数及声波在其中的传播速度与浓度关系,发现随着浓度的增加,表面张力系数与液体中的声波传播速度近似于线性变化。然而,两种液体中两个物理量的变化快慢不同,氯化钠溶液明显比蔗糖溶液变化快;从分子动理论角度,对此现象作了圆满的解释,说明两个物理量之间有着较密切的关联,也研究了温度变化时,两个物理量的变化情况。     

MgxB2起始成分对不可逆场和临界电流密度的影响

我们用固相反应法成功合成了MgrB2（0．5≤x≤1．3）系列样品，并对其结构，临界电流密度（Jc）和不可逆场（Hirr）进行了研究．实验结果表明，随着x增大晶格常数α逐渐增大，而晶格常数c在x=0．9左右达到最大值．所有x〉0．5的样品在零场下的Jc值都在10^6A／cm^2左右．然而在高磁场下，Mg缺位的样品的Jc值要比Mg富足的样品的Jc值大．20K时．Mg0．8B2样品的不可逆场达到最大值5．2T，比MgB2样品要高出0．8T．研究表明，高磁场下Hirr和Jc的增大可能与MgB4纳米粒子的形成有关．     

激励光波长对乙醇溶液荧光光谱特性的影响

乙醇溶液在紫外光照射下可以发射荧光。当激励的紫外光波长在200～250 nm变化时,乙醇溶液产生的荧光光谱基本相同,但峰值位置出现了明显的红移;当激励的紫外光波长相同时,随着溶液浓度的改变也将产生峰值位置的红移现象。文章从实验上对乙醇荧光峰值位置的红移规律进行了研究,并从理论上对红移现象进行了解释。研究结果有助于解释乙醇作为有机溶剂、荧光猝灭剂、食品添加剂等时对其他大分子的荧光光谱特性的影响,也将可能提供一种灵敏、快捷的乙醇含量测试方法。     

物理小实验在中学物理教学中的作用

物理小实验是指那些材料易得(多是日常用品)、简便易做、趣味性浓、形象生动、效、果明显的物理实验。它在中学物理教学中的作用我体会如下: 一、物理小实验能加深理解和巩固掌握所学的物理知识物理小实验在初中物理课本中安排的较多,第一册就安排了十个。如在学生分组实验“物体浮在液面的条件”之后,安排了一个“鸡蛋浮沉”的小实验。学生在课后都有条件做这个实验。学生如果做了这个小实验,不仅能激发他们的学习兴趣,同时又巩固了课堂上所学的知识,而且还加深了对物体浮沉原理的理解,因为这个小实验是从另一个角度(即从液体的密度改变的情况下)来研究“物体浮在     

简易吸管浮沉子的制作及其探究教学建议

浮沉子是一个经典的演示实验,有趣且引人深思,而且随着时代的发展,制作浮沉子的材料也越来越丰富多彩.本文介绍了以吸管与回形针为主要材料制作浮沉子(包括旋转浮沉子)的各种方法,同时简单介绍其在探究教学中的运用.     

潜水艇浮潜原理演示的改进

用“浮沉子”来说明潜水艇的浮潜原理时,一般是把浮沉子与水都密封在同一容器(量简)里。实验后学生往往提出这样一些问题: 1.整个海水与潜艇不可能密封在某一容器中,因此上述实验与实际不相符。     

磁振子宏观效应以及热扰动场对反磁化的影响

热扰动导致的磁反转是越过能量势垒的不可逆反转,称为热助隧穿.本文研究Pr-Fe-B磁体热扰动导致的磁反转弛豫现象,反转磁矩与时间自然对数关系可表示为与能垒之间的关系,因此反磁化弛豫现象可用磁振子按能量的玻色统计分布率来解释,是磁振子宏观效应的体现.反磁化不可逆过程的临界尺寸为纳米级,与理论磁畴壁尺寸接近,证实热扰动反磁化经过磁畴壁形核去钉扎过程.在实空间反磁化耦合体积增大能减小磁振子隧穿的反磁化概率,热扰动场减小;热扰动后效场测量值与热扰动场计算值基本是一致的.温度升高,热扰动能量增大,由于耦合作用热扰动后效场有所减小,但热扰动后效场相对于矫顽力的作用增大.     

压缩拐角流动中G?rtler涡特性及热流分布实验研究

对高超声速压缩拐角流动中G?rtler涡特性及热流分布进行了实验研究.开发了温敏漆（temperature sensitive paint,TSP）系统,简要介绍了TSP技术的原理、文章所用的TSP涂料的标定曲线、辅助设备参数、实验过程数据后处理过程,采用基于离散Fourier定律的热流算法.研究在Ma=6低噪声风洞中进行,采用TSP技术,得到压缩拐角斜坡板上的热流分布图像,并对高低热流条带现象做出解释,与G?rtler涡有对应关系.通过改变拐角角度及来流参数,获得了不同拐角和单位Reynolds数条件下的热流分布图像,分析得到压缩拐角斜坡上G?rtler涡特性及热流分布在变参数条件下的变化规律.研究发现:当增加拐角角度或增大单位Reynolds数时,G?rtler涡的波长减小,且涡的起始位置更靠近拐角;随单位Reynolds数增加,斜坡上热流值整体增加,热流峰值位置前移;峰值位置后,热流缓慢减小的区域与G?rtler涡位置相对应.      

初中物理两个演示实验的改进

一、潜水艇浮沉原理的演示实验新出版的“初级中学课本物理上册教学指导书”第81页和物理通报1962年第3期137页介绍了潜水艇浮沉原理的演示实验,装置是这样的:在一个烧瓶的瓶口上装一个塞子,塞子上穿两根玻璃管。演示时,用橡皮管从外面向瓶内打入空气,使瓶中的水排出,烧瓶就上浮;抽出瓶中的空气,使水进入瓶中,烧瓶就下沉。这样,虽能说明潜水艇浮沉的原理,但与实     

纳米流体分散稳定性的分子动力学研究初探

纳米流体的制备和分散稳定性是纳米流体研究工作的前提。本文利用平衡分子动力学模拟方法,尝试从微观角度研究纳米流体的分散稳定性。以纳米颗粒Cu在液态CO_2中的分散稳定为算例,通过跟踪每个固体分子和液体分子的位置,分别观察了颗粒周围的液体吸附现象和颗粒的团聚现象。通过改变固液分子间的引力和斥力,观察其对颗粒周围液体分子的密...     

VES—CO2清洁泡沫压裂液携砂性能实验研究

在大型高压泡沫压裂液实验回路上,对VES—C02清洁泡沫压裂液的携砂性能进行了实验研究。分析了携砂泡沫压裂液流动时临界沉降速度的产生原因,并根据实验结果分析了温度、泡沫质量及支撑剂浓度对临界沉降流速的影响。临界沉降流速随温度的升高而增大,随泡沫质量和支撑剂体积浓度的增大而减小,研究发现当支撑剂浓度大于0．25时,开始出...