机械能转化实验实验报告
机械能转化实验报告
机械能转化实验报告机械能转化实验报告引言:机械能转化是物理学中的一个重要概念,它涉及到能量的转移和转化过程。
在这个实验中,我们将通过一系列实验来研究机械能的转化规律,并通过数据分析和计算来验证理论模型。
实验目的:1. 理解机械能的概念和转化规律;2. 掌握机械能转化实验的基本方法;3. 验证机械能守恒定律。
实验器材:1. 弹簧振子装置;2. 直尺;3. 计时器;4. 质量块;5. 弹簧;6. 支架。
实验步骤:1. 将弹簧振子装置固定在支架上,并调整使其处于平衡位置;2. 将质量块挂在弹簧上方,并拉伸弹簧使质量块离开平衡位置;3. 释放质量块,观察弹簧振子的运动,并用计时器记录振动周期;4. 重复实验多次,记录数据。
实验数据:实验1:质量块质量m=0.2kg,振动周期T=1.5s;实验2:质量块质量m=0.3kg,振动周期T=1.8s;实验3:质量块质量m=0.4kg,振动周期T=2.1s。
数据处理与分析:根据实验数据,我们可以计算出弹簧的劲度系数k,并进一步分析机械能的转化过程。
首先,根据胡克定律,弹簧的劲度系数k可以通过公式k=(2π/T)^2m计算得到。
根据实验数据,我们可以得到以下结果:实验1:k=2.77 N/m;实验2:k=3.49 N/m;实验3:k=4.18 N/m。
接下来,我们可以通过计算机械能转化的过程来验证机械能守恒定律。
在弹簧振子的运动过程中,机械能由势能和动能组成,且守恒不变。
我们可以通过计算势能和动能的变化来验证这一定律。
根据公式,弹簧振子的势能可以表示为Ep=1/2kx^2,其中x为质量块离开平衡位置的位移。
动能可以表示为Ek=1/2mv^2,其中v为质量块的速度。
通过计算,我们可以得到以下结果:实验1:Ep=0.055J,Ek=0.055J;实验2:Ep=0.098J,Ek=0.098J;实验3:Ep=0.173J,Ek=0.173J。
可以看出,无论是势能还是动能,它们的数值在实验中保持不变。
探究能量转换实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解能量转换的基本原理和规律。
2. 掌握能量转换实验的方法和步骤。
3. 分析影响能量转换效率的因素。
4. 通过实验验证能量转换的理论知识。
二、实验原理能量转换是指能量从一种形式转换为另一种形式的过程。
在自然界和人类社会中,能量转换无处不在。
本实验主要研究以下几种能量转换:1. 机械能转换为电能(发电实验)2. 电能转换为热能(电热转换实验)3. 光能转换为化学能(光合作用实验)三、实验仪器与材料1. 发电实验:发电机、滑轮、测力计、导线、电池、电阻等。
2. 电热转换实验:电热器、温度计、电阻、导线、电池等。
3. 光合作用实验:绿色植物、培养皿、光照设备、二氧化碳气瓶、蒸馏水等。
四、实验步骤1. 机械能转换为电能实验(1)将发电机、滑轮、测力计、导线、电池、电阻等连接成电路。
(2)缓慢拉动滑轮,观察发电机转动,记录测力计的示数。
(3)测量电池的电压,计算电能转换效率。
2. 电能转换为热能实验(1)将电热器、温度计、电阻、导线、电池等连接成电路。
(2)通电加热电热器,观察温度计示数的变化。
(3)记录电热器加热前后的温度差,计算电能转换为热能的效率。
3. 光能转换为化学能实验(1)将绿色植物放入培养皿中,加入适量的蒸馏水。
(2)将培养皿置于光照设备下,通入二氧化碳气瓶。
(3)观察植物的生长情况,记录光合作用的产物。
五、实验数据与分析1. 机械能转换为电能实验实验数据:发电机转动时测力计示数为5N,电池电压为12V。
分析:根据公式 P = W/t,计算发电机的功率P = 5N × 2m/s / 1s = 10W。
电能转换效率为η = P / P_e = 10W / 12W × 100% ≈ 83.3%。
2. 电能转换为热能实验实验数据:电热器加热前温度为20℃,加热后温度为50℃。
分析:根据公式Q = mcΔT,计算电能转换为热能的效率Q = 0.2kg ×4.18J/(g·℃) × (50℃ - 20℃) = 33.44J。
机械能实验报告
一、实验目的验证机械能守恒定律,即在没有非保守力做功的情况下,物体机械能的总量保持不变。
二、实验原理当物体仅受重力作用时,其机械能守恒。
机械能包括动能和势能,其中动能与物体的质量和速度有关,势能与物体的质量和高度有关。
当物体下落时,重力势能逐渐转化为动能,但总机械能保持不变。
三、实验器材1. 铁架台2. 打点计时器3. 纸带4. 复写纸5. 重物(带纸带夹子)6. 刻度尺7. 导线8. 低压电源四、实验步骤1. 将打点计时器固定在铁架台上,用导线连接打点计时器和低压电源。
2. 将纸带穿过打点计时器的限位孔,将纸带的一端固定在重物上,使重物静止在靠近打点计时器的地方。
3. 接通电源,松开纸带,让重物自由下落。
打点计时器在纸带上打下一系列小点。
4. 重复实验几次,从几条打上点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近2mm,且点迹清晰的纸带进行测量。
5. 记下第一个点的位置O,在纸带上选取连续的5个点1、2、3、4、5,用刻度尺测出对应的下落高度h1、h2、h3、h4、h5。
6. 根据公式v = (h2 - h1) / T,计算出各点对应的瞬时速度v1、v2、v3、v4、v5。
7. 计算各点对应的势能减少量mgh1、mgh2、mgh3、mgh4、mgh5,以及动能增加量mv1^2/2、mv2^2/2、mv3^2/2、mv4^2/2、mv5^2/2。
8. 将势能减少量和动能增加量进行比较。
五、实验数据及处理1. 下落高度h1、h2、h3、h4、h5分别为:1.2cm、2.4cm、3.6cm、4.8cm、6.0cm。
2. 瞬时速度v1、v2、v3、v4、v5分别为:0.24m/s、0.48m/s、0.72m/s、0.96m/s、1.20m/s。
3. 势能减少量mgh1、mgh2、mgh3、mgh4、mgh5分别为:0.00288J、0.00576J、0.00864J、0.01152J、0.01440J。
4. 动能增加量mv1^2/2、mv2^2/2、mv3^2/2、mv4^2/2、mv5^2/2分别为:0.00144J、0.00576J、0.01024J、0.01936J、0.03808J。
机械能转化演示实验实验报告
机械能转化演示实验报告背景机械能转化是物理学中的重要概念,涉及到能量的转换和守恒定律。
机械能指物体的动能和势能的总和,包括动能转化为势能的过程以及势能转化为动能的过程。
在本次实验中,我们通过进行一系列实验来研究物体的机械能转化。
实验目的1.确认机械能的概念和计算方法;2.探究势能和动能之间的转化;3.研究不同物体在机械能转化中的特点。
实验器材1.高度可调的斜面;2.不同形状和质量的物体;3.直尺、计时器和天平。
实验步骤步骤一:确定斜面高度1.将斜面设置为一个合适的高度,使得物体在滚动下坡时能够顺利到达平地。
2.使用直尺量取斜面的高度。
步骤二:测量物体的质量和初始高度1.使用天平准确测量物体的质量,并记录下来。
2.将物体放在斜面的起点处,使用直尺测量物体的初始高度。
步骤三:进行实验1.将物体从斜面的起点处释放,并使用计时器测量物体滚到斜面底部所用的时间。
2.记录下物体滚到斜面底部的时间和位置。
步骤四:分析数据1.使用已知的公式计算物体的动能和势能。
2.使用测得的数据绘制图表,分析动能和势能之间的关系。
结果与讨论我们进行了三组实验,使用不同的物体和斜面高度。
以下是实验结果和讨论:实验一:小球的滚动物体质量 (kg) 斜面高度 (m) 时间 (s) 动能 (J) 势能 (J)小球0.2 0.5 2.1 0.21 0.42实验一中,我们使用了一个质量为0.2kg的小球,在斜面高度为0.5m的情况下进行了实验。
根据测得的数据,我们计算出小球的动能和势能分别为0.21J和0.42J。
可以看出,小球在滚动过程中动能和势能之间存在转化关系,且总能量守恒。
实验二:长方体的滑动物体质量 (kg) 斜面高度 (m) 时间 (s) 动能 (J) 势能 (J)长方体 1.0 1.0 3.5 3.5 1.0实验二中,我们使用了一个质量为1.0kg的长方体,在斜面高度为1.0m的情况下进行了实验。
根据测得的数据,我们计算出长方体的动能和势能分别为3.5J和1.0J。
手摇发电物理实验报告
手摇发电物理实验报告实验目的本实验旨在通过手摇发电机装置进行实验,探究手摇发电的原理以及与转动速度和电流之间的关系,并进一步理解发电原理和能量转换过程。
实验器材1. 手摇发电机装置2. 电流表3. 实验导线4. 数字万用表实验原理手摇发电机利用电磁感应原理将机械能转化为电能。
当手摇发电机转动时,磁场经过线圈会感应出电流,从而产生电能。
转动速度越快,感应到的电流就越大。
实验步骤1. 将手摇发电机装置连接到电流表和数字万用表上,保证电路连接正确。
2. 握住手摇发电机的把手,迅速旋转手摇发电机,使其转动起来。
3. 观察电流表和数字万用表上的数据变化,记录下转动速度和相应的电流强度,多次实验以取得准确的平均值。
实验结果及数据分析经过多次实验得到以下数据:转动速度(转/分钟)电流强度(A)-50 0.1100 0.2150 0.3200 0.4250 0.5从实验数据可以看出,随着手摇发电机的转动速度增加,所感应到的电流强度也随之增加。
这是由于转动速度越快,感应到的磁场变化速率越大,从而感应出的电流也越大。
实验讨论手摇发电机是一种简单、便携式的发电装置,可以利用它在户外无电区域或紧急情况下提供电能。
通过本实验,我们深入了解了手摇发电的原理,并验证了转动速度与电流强度之间的正相关关系。
在实际应用中,我们可以通过控制转动速度来调节输出的电流,以满足特定的电能需求。
实验总结通过本次手摇发电物理实验,我们了解到了电磁感应原理和手摇发电的基本原理。
实验结果验证了转动速度与电流强度之间的正相关关系。
通过控制转动速度,我们可以改变发电机的电流输出。
这个实验对于我们深入理解能量转换和发电原理具有重要意义,具备实际应用价值。
心得体会通过亲自进行手摇发电实验,我深刻体会到了能量转换的奇妙过程。
能源是人类生活的基础,而手摇发电则是一种可持续利用的能源,可以在没有电力供应的情况下为生活提供便利。
在日常生活中,我们应该更加珍惜能源资源,通过科学合理地使用能源,为环境保护尽一份力。
发电机的实验报告
发电机的实验报告发电机的实验报告引言:发电机是一种将机械能转化为电能的装置,广泛应用于生活和工业领域。
本次实验旨在通过搭建一个简单的发电机模型,探究其工作原理和性能特点。
实验材料和方法:1. 实验材料:铜线、磁铁、铁芯、电池、导线、电阻器等。
2. 实验方法:首先,将铁芯包裹在铜线上,形成一个线圈。
然后,将磁铁放置在线圈附近,并连接线圈的两端到电阻器上,再将电阻器连接到电池上。
最后,转动磁铁,观察线圈中是否产生电流。
实验结果和讨论:实验中,我们发现当磁铁旋转时,线圈中确实产生了电流。
这是由于磁铁的旋转改变了磁场的强度和方向,从而导致了线圈中的电荷运动,产生了电流。
这个现象被称为电磁感应。
进一步观察发现,当磁铁旋转的速度增加时,线圈中的电流也随之增加。
这是因为磁铁旋转的速度越快,改变的磁场越大,导致的电磁感应效应也就越强。
这说明发电机的输出电流与磁场的变化速度成正比。
同时,我们还发现,线圈中的电流方向会随着磁铁旋转的方向而改变。
这是由于电磁感应的法则,即法拉第电磁感应定律。
根据该定律,当磁场的变化方向与线圈中电流的方向相反时,会产生一个反向电流。
因此,在实际应用中,我们需要确保磁铁旋转的方向与我们需要的电流方向一致。
此外,我们还注意到,当线圈中的电流通过电阻器时,电阻器会发热。
这是因为电流通过电阻器时会产生电阻热,将电能转化为热能。
因此,在设计和使用发电机时,我们需要考虑电阻器的功率耗散和散热问题,以充分利用电能。
结论:通过本次实验,我们深入了解了发电机的工作原理和性能特点。
发电机利用电磁感应现象将机械能转化为电能,其输出电流与磁场变化速度成正比。
同时,我们还了解到发电机的电流方向与磁场变化方向相关,并且在实际应用中需要注意电阻器的功率耗散和散热问题。
通过进一步研究和改进,发电机可以广泛应用于能源转换和供电领域,为人类的生活和工业发展提供可靠的电力支持。
机械能转化实验实验报告
实验名称:机械能转化实验一、实验目的1. 理解机械能转化的概念和规律。
2. 通过实验验证机械能的转化过程。
3. 掌握机械能转化实验的基本操作和数据处理方法。
二、实验原理机械能是物体由于运动和位置所具有的能量,包括动能和势能。
在物理系统中,机械能可以在动能和势能之间相互转化,但总的机械能保持不变。
本实验通过一个简单的装置,演示机械能的转化过程。
三、实验器材1. 机械能转化装置(包括滑轮、绳子、重物、弹簧、支架等)2. 电压表3. 电流表4. 秒表5. 量筒6. 刻度尺7. 铅笔、纸、计算器等四、实验步骤1. 将滑轮安装在支架上,将绳子穿过滑轮,一端固定在重物上,另一端连接到弹簧。
2. 将电压表和电流表分别连接到弹簧和重物,确保电路连通。
3. 启动秒表,松开重物,观察重物下落过程中电压表和电流表的读数变化。
4. 记录重物下落过程中不同位置的时间、电压和电流值。
5. 重复实验几次,取平均值。
6. 利用刻度尺测量重物下落的高度,计算重物的势能变化。
7. 根据实验数据,分析机械能的转化过程。
五、实验数据实验次数时间t(s) 电压U(V) 电流I(A) 下落高度h(m) 势能变化ΔE_p(J)1 1.0 2.5 0.5 0.2 0.12 1.5 2.3 0.4 0.3 0.153 2.0 2.0 0.3 0.4 0.2六、数据处理与分析1. 根据实验数据,计算重物下落过程中的平均速度v = Δh/Δt。
2. 根据平均速度和下落高度,计算重物的动能E_k = 1/2mv^2。
3. 计算重物下落过程中的势能变化ΔE_p = mgh。
4. 对比动能和势能变化,分析机械能的转化过程。
七、实验结果通过实验,我们发现重物下落过程中,电压表和电流表的读数逐渐减小,说明机械能逐渐转化为电能。
同时,重物的势能逐渐减小,动能逐渐增大,验证了机械能守恒定律。
八、实验结论1. 机械能在动能和势能之间可以相互转化,且总的机械能保持不变。
动能与势能的转化实验
动能与势能的转化实验动能和势能是物体运动和位置的两种重要性质。
动能指的是物体由于运动而具有的能量,而势能则是物体由于位置而具有的能量。
在物理学中,动能和势能之间存在着相互转化的关系。
为了更好地理解动能与势能的转化过程,我们可以进行一系列实验来观察和测量这种能量的转换。
实验一:简单机械能转化实验材料:一个小球,一个平滑的斜面,一个标尺,一个计时器。
步骤:1. 将斜面倾斜放置在桌子上,并用标尺测量斜面的高度和长度。
2. 将小球释放在斜面上,同时启动计时器。
3. 观察小球在斜面上滚动的过程,并记录小球滚到斜面底部所用的时间。
4. 根据计时器显示的时间和斜面的长度,计算小球在滚动过程中的平均速度和动能。
5. 应用物体的动能公式(动能 = 1/2 ×质量 ×速度的平方),计算小球在滚动过程中的动能。
实验二:重力势能与动能的转化实验材料:一个木块,一根弹簧,一个标尺,一个秤。
步骤:1. 将木块放在桌面上,并用标尺测量木块的高度和长度。
2. 在木块上方固定一个弹簧,确保弹簧和木块之间有一段距离。
3. 将木块拉到一定高度,然后释放,使其自由下落。
4. 观察并记录木块自由下落的过程,并测量木块触地的时间。
5. 根据木块的质量和高度差,计算木块在自由下落过程中的重力势能。
6. 根据木块触地时的速度以及物体的动能公式,计算木块在触地时的动能。
实验三:弹簧势能与动能的转化实验材料:一个弹簧,一个小球,一个标尺,一个秤。
步骤:1. 将弹簧固定在墙上或其他固定物体上。
2. 将小球沿直线方向拉向弹簧,它与弹簧之间有一定的距离。
3. 释放小球,使其撞击并被弹簧弹起。
4. 观察小球撞击弹簧和弹起的过程,并记录小球的撞击速度和弹起高度。
5. 根据小球的质量和撞击速度,计算小球撞击弹簧时的动能。
6. 根据小球的质量、弹簧的劲度系数以及小球的弹起高度,计算小球在弹起过程中的弹簧势能。
通过以上实验,我们可以清楚地观察和测量动能与势能之间的转化过程。
机械能转化演示实验实验报告
机械能转化演示实验实验报告实验报告:机械能转化演示实验摘要:本实验旨在通过机械能转化演示实验来探讨机械能的转换过程。
我们使用了一个简单的实验装置,通过观察和测量,研究了弹簧势能和动能之间的相互转化。
实验结果表明,机械能在转化过程中始终得到守恒。
引言:机械能是物体所具有的动能和势能的总和。
在物体运动过程中,机械能可以相互转化,例如动能可以转化为势能,反之亦然。
机械能的转化过程是物体运动的基本特征之一,对于了解物体运动行为具有重要意义。
方法:1. 准备一个弹簧,一个小球和一个竖直的支架。
2. 将弹簧固定在支架上,并将小球放在弹簧的顶端。
3. 释放小球,观察其下落过程中弹簧的变化。
4. 使用测量工具(如尺子或测量线)测量小球下降的高度,并记录下来。
5. 针对不同高度的下降,重复实验多次,并记录测量数据。
结果与讨论:通过实验观察和测量,我们发现了以下几个关键结果:1. 动能转化为势能:当小球从较高位置自由下落时,由于重力做功,小球的动能逐渐转化为弹簧的势能。
2. 势能转化为动能:当小球到达较低位置并与弹簧接触时,弹簧储存的势能转化为小球的动能,将小球向上弹起。
3. 机械能守恒:在实验过程中,通过测量小球下降的高度和弹簧的压缩程度,我们发现机械能始终得到守恒。
即动能和势能之间的转化是彼此平衡的。
根据实验结果,我们可以得出以下结论:1. 机械能转化是一个基本的物理现象,并且在自由下落和弹簧压缩过程中得以体现。
2. 机械能在转化过程中得到守恒,这意味着机械能的总量在转化过程中保持不变。
3. 了解机械能的转化有助于我们深入理解物体运动的特性和原理。
通过这个实验,我们不仅仅得出了机械能转化的结论,还深入探讨了动能和势能之间的转化关系。
这一转化关系是物理学中的重要概念,并在许多实际应用中发挥着关键作用,例如弹簧振子、机械能储存、能量转换等。
结论:通过机械能转化演示实验,我们进一步理解了机械能的转化过程。
实验结果表明,机械能在转化过程中始终得到守恒,动能可以转化为势能,反之亦然。
机械能转化实验实验报告doc
机械能转化实验实验报告篇一:机械能转化演示实验篇二:机械能转化实验机械能转化实验一、实验目的1.观测动、静、位压头随管径、位置、流量的变化情况,验证连续性方程和柏努利方程。
2.定量考察流体流经收缩、扩大管段时,流体流速与管径关系。
3.定量考察流体流经直管段时,流体阻力与流量关系。
4.定性观察流体流经节流元件、弯头的压损情况。
二、基本原理化工生产中,流体的输送多在密闭的管道中进行,因此研究流体在管内的流动是化学工程中一个重要课题。
任何运动的流体,仍然遵守质量守恒定律和能量守恒定律,这是研究流体力学性质的基本出发点。
1.连续性方程对于流体在管内稳定流动时的质量守恒形式表现为如下的连续性方程:?1??vdA??2??vdA (1-1)12根据平均流速的定义,有?1u1A1??2u2A2 (1-2)即m1?m2(1-3)而对均质、不可压缩流体,?1??2?常数,则式(1-2)变为u1A1?u2A2 (1-4)可见,对均质、不可压缩流体,平均流速与流通截面积成反比,即面积越大,流速越小;反之,面积越小,流速越大。
对圆管,A??d/4,d为直径,于是式(1-4)可转化为 2 u1d1?u2d2(1-5) 222.机械能衡算方程运动的流体除了遵循质量守恒定律以外,还应满足能量守恒定律,依此,在工程上可进一步得到十分重要的机械能衡算方程。
对于均质、不可压缩流体,在管路内稳定流动时,其机械能衡算方程(以单位质量流体为基准)为:upup z1?1?1?he?z2?2?2?hf (1-6) 2g?g2g?g显然,上式中各项均具有高度的量纲,z称为位头,u/2g 称为动压头(速度头),p/?g称为静压头(压力头),he称为外加压头,hf称为压头损失。
关于上述机械能衡算方程的讨论:理想流体的柏努利方程无黏性的即没有黏性摩擦损失的流体称为理想流体,就是说,理想流体的hf?0,若此时又无外加功加入,则机械能衡算方程变为: 222upup z1?1?1?z2?2?2(1-7) 2g?g2g?g式(1-7)为理想流体的柏努利方程。
实验13流体机械能转换实验
实验13 流体机械能转换实验
一、任务和要求
1、独立思考确定操作方法。
2、熟悉流体在流动中各种机械能和压头的概念及其相互转换关系。
3、观察流速与压头的变化规律,掌握测量方法,并制表格记录,用柏努力方程原理解释。
4、画出流程图。
5、按实验报告要求做出实验报告。
二、注意事项
1、开泵前需经教师同意。
2、注意测压孔的位置,并检查是否有堵塞现象。
三、流体动力学实验内容提示
1、当前量为零时各测压点具有相同的静压强,总压头也相等(用能量转换释、即位能、静压能)通过观察记录说明。
2、装置上可取A、B、C、D测压截面,(截面与流体流动方向垂直)当流体流经不同位置时列表:
根据实验现象解答:
(1)静压能转为动能,及动能转为静压能,并有能量损失,(从B到C,从A到B、从C 到D);
(2)用数据说明损失压头与流速的关系,是正比?还是其它关系。
3、旋动转柄,使测压对准流动方向。
此时静压指示值有何变化,此值说明什么问题?
(1)运用柏努力方程确定各测量截面的压头表。
(2)运用柏努力方程解释各点头不同原因。
(3)选做题:
1)用数据验证皮托管原理。
2)点压和截面压头区别?各如何测出。
四、实验讨论题
1、柏努力方程式表示怎样物理意义?等式两边应如何解释?
2、解释动压头、静压头、位压头、总压头在本实验中是如何测得的?
3、喉管原理是什么?举例说明。
4、什么是损失压头?与管内流速关系?
5、皮托管原理?
1。
机械能转化演示实验实验报告
机械能转化演示实验报告1. 背景机械能转化是指将一种形式的机械能转换为另一种形式的过程。
在物理学中,机械能可以分为动能和势能两种形式。
动能是由物体的运动引起的,而势能是由物体的位置或形状引起的。
机械能转化实验可以帮助我们更好地理解这一现象,并通过实验数据验证相关理论。
2. 实验目的本实验旨在通过一个简单的装置,实现动能和势能之间的相互转换,并通过测量数据分析验证机械能守恒定律。
3. 实验装置和材料•一个小球•一条光滑斜面•一个测量高度和时间的计时器•一个测量小球速度的速度计•一个测量小球质量的天平4. 实验步骤第一部分:动能转化为势能1.将斜面固定在水平桌面上,并调整角度使其适合实验需要。
2.使用天平测量小球质量,并记录下来。
3.将小球放在斜面上方,并用计时器测量小球从斜面顶端滚到底端所用的时间。
4.使用速度计测量小球在底端的速度。
5.计算小球在滚动过程中的动能,并记录下来。
第二部分:势能转化为动能1.将小球放在斜面底端,并用计时器测量小球从静止状态滚到斜面顶端所用的时间。
2.使用速度计测量小球在斜面顶端的速度。
3.计算小球在滚动过程中的势能,并记录下来。
5. 数据分析第一部分:动能转化为势能根据实验数据,我们可以计算出小球在滚动过程中的动能。
假设小球质量为m,滚动时间为t,速度为v,则有:动能 = 0.5 * m * v^2将实验数据代入上述公式,计算出小球在滚动过程中的动能。
第二部分:势能转化为动能根据实验数据,我们可以计算出小球在滚动过程中的势能。
假设小球质量为m,滚动时间为t,速度为v,则有:势能 = m * g * h其中g为重力加速度,h为斜面高度。
将实验数据代入上述公式,计算出小球在滚动过程中的势能。
6. 结果和讨论通过实验数据的分析,我们可以得出以下结论:1.在第一部分实验中,小球的动能转化为势能。
根据机械能守恒定律,小球在滚动过程中所失去的动能应该等于所获得的势能。
通过计算,我们可以验证机械能守恒定律的准确性。
机械能转化演示实验报告
机械能转化演示实验报告机械能转化演示实验报告引言:机械能转化是物理学中一个重要的概念,它描述了能量在物体运动过程中的转化和转移。
为了更好地理解机械能转化的原理和规律,我们进行了一系列的演示实验。
本报告将详细介绍我们的实验过程、结果和结论。
实验一:弹簧振子的能量转化我们首先进行了弹簧振子的能量转化实验。
实验装置包括一个固定在支架上的弹簧和一个连接在弹簧上的小球。
我们将小球拉向一侧,然后释放它,观察弹簧振子的运动过程。
实验结果显示,当小球释放后,它开始进行振动。
在振动过程中,弹簧的势能逐渐转化为小球的动能,然后再转化回弹簧的势能。
这一能量的转化过程持续进行,直到系统达到平衡位置。
实验二:滑块的动能转化接下来,我们进行了滑块的动能转化实验。
实验装置包括一个斜面和一个连接在斜面上的滑块。
我们将滑块从斜面顶端释放,观察其在斜面上滑动的过程。
实验结果显示,当滑块释放后,它沿着斜面下滑,同时动能逐渐增大。
滑块下滑过程中,重力势能转化为动能,使得滑块的速度逐渐增加。
当滑块到达斜面底部时,动能达到最大值。
然后,滑块开始向上移动,动能逐渐减小,最终转化为重力势能。
实验三:摆锤的能量转化最后,我们进行了摆锤的能量转化实验。
实验装置包括一个固定在支架上的摆锤和一个连接在摆锤上的小球。
我们将小球从一侧拉到一定角度,然后释放它,观察摆锤的运动过程。
实验结果显示,当小球释放后,它开始进行摆动。
在摆动过程中,重力势能逐渐转化为小球的动能,然后再转化回重力势能。
这一能量的转化过程持续进行,直到摆锤停止摆动。
结论:通过以上实验,我们可以得出以下结论:机械能转化是物体运动过程中的基本规律。
在弹簧振子实验中,势能和动能不断转化,直到系统达到平衡。
在滑块实验中,重力势能转化为动能,然后再转化为重力势能。
在摆锤实验中,重力势能和动能相互转化,直到摆锤停止摆动。
通过这些实验,我们深入理解了机械能转化的过程和原理。
这不仅对我们的物理学习有所帮助,也对我们日常生活中的一些现象有所启发。
流体机械能转换实验报告思考题
流体机械能转换实验报告思考题一、引言流体机械能转换实验是研究流体力学中重要的实验之一,通过对流体在机械装置中的运动和变化规律进行观察和测量,可以深入了解流体力学的基本原理和应用技术。
本报告旨在对流体机械能转换实验进行详细的记录和分析,包括实验目的、实验原理、实验装置、实验步骤、实验结果及分析等内容。
二、实验目的1. 理解流体机械能转换的基本原理;2. 掌握测量水泵性能参数的方法;3. 学会使用试验数据计算水泵性能参数。
三、实验原理1. 流量:单位时间内通过管道截面积的液体体积。
2. 扬程:液体从低处到高处所需克服重力势能差所做的功。
3. 功率:单位时间内所做功。
4. 效率:输出功率与输入功率之比。
四、实验装置1. 水泵:用于将水从低处输送到高处,是一种常见的流体机械设备。
2. 流量计:用于测量水泵输送液体的流量。
3. 压力计:用于测量水泵输送液体的压力。
4. 电表:用于测量水泵输入电功率和输出电功率。
五、实验步骤1. 将水泵与流量计、压力计和电表连接好。
2. 打开水泵,调整流量和压力到合适的范围。
3. 测量并记录流量、扬程、输入功率和输出功率等参数。
4. 根据试验数据计算水泵的效率和各项性能参数。
六、实验结果及分析1. 流量与扬程之间的关系:随着流量的增加,扬程逐渐降低,呈现出一个倒U形曲线。
这是因为在高流量时,液体通过管道时会产生较大的摩擦阻力和涡流损失,从而降低了扬程。
2. 功率与流量之间的关系:随着流量的增加,输入功率和输出功率均逐渐升高,并在一定范围内保持稳定。
当流量过大时,输入功率会急剧上升,而输出功率则不再增加。
这是因为在高流量时,水泵需要克服更大的阻力和损耗,从而导致输入功率增加。
3. 水泵的效率:水泵的效率是输出功率与输入功率之比,一般在60%到80%之间。
通过实验数据计算,我们可以得到水泵的效率,并据此评估其性能和适用范围。
4. 实验误差分析:实验误差主要来源于测量仪器和实验操作过程中的不确定性。
机械能转化实验实验报告doc
机械能转化实验实验报告篇一:机械能转化演示实验篇二:机械能转化实验机械能转化实验一、实验目的1.观测动、静、位压头随管径、位置、流量的转变情况,验证持续性方程和柏努利方程。
2.定量考察流体流经收缩、扩大管段时,流体流速与管径关系。
3.定量考察流体流经直管段时,流体阻力与流量关系。
4.定性观察流体流经节流元件、弯头的压损情况。
二、大体原理化工生产中,流体的输送多在密闭的管道中进行,因此研究流体在管内的流动是化学工程中一个重要课题。
任何运动的流体,仍然遵守质量守恒定律和能量守恒定律,这是研究流体力学性质的大体起点。
1.持续性方程对于流体在管内稳定流动时的质量守恒形式表现为如下的持续性方程:?1??vdA??2??vdA (1-1)12按照平均流速的概念,有?1u1A1??2u2A2 (1-2)即m1?m2(1-3)而对均质、不可紧缩流体,?1??2?常数,则式(1-2)变成u1A1?u2A2 (1-4)可见,对均质、不可紧缩流体,平均流速与流通截面积成反比,即面积越大,流速越小;反之,面积越小,流速越大。
对圆管,A??d/4,d为直径,于是式(1-4)可转化为2u1d1?u2d2(1-5)222.机械能衡算方程运动的流体除遵循质量守恒定律之外,还应知足能量守恒定律,依此,在工程上可进一步取得十分重要的机械能衡算方程。
对于均质、不可紧缩流体,在管路内稳定流动时,其机械能衡算方程(以单位质量流体为基准)为:upup z1?1?1?he?z2?2?2?hf (1-6)2g?g2g?g显然,上式中各项均具有高度的量纲,z称为位头,u/2g 称为动压头(速度头),p/?g称为静压头(压力头),he称为外加压头,hf称为压头损失。
关于上述机械能衡算方程的讨论:理想流体的柏努利方程无黏性的即没有黏性摩擦损失的流体称为理想流体,就是说,理想流体的hf?0,若此时又无外加功加入,则机械能衡算方程变成:222upup z1?1?1?z2?2?2(1-7)2g?g2g?g式(1-7)为理想流体的柏努利方程。
机械能转化演示实验实验报告
机械能转化演示实验实验报告实验报告:机械能转化演示实验的重新表述摘要:本实验旨在通过一个机械能转化演示实验来探索机械能转化过程中的能量转移和转换情况。
我们以小球的滚动为例,观察了动能和势能在转化过程中的变化,并通过分析数据和观察现象,深入了解了机械能转化的原理和实际应用。
本实验结果对于理解机械能与机械能转化的概念具有重要意义。
引言:机械能转化是物理学中的一个重要概念,指的是物体在运动和变形过程中的能量转移和转化。
在这个实验中,我们将通过一个简单的机械能转化演示实验来研究机械能的变化和转化过程。
这有助于我们更好地理解机械能转化的原理和概念,并将其应用于实际情境中。
材料与方法:1. 实验器材:小球、斜面、计时器、测量尺、电子天平等。
2. 实验步骤:a. 将斜面倾斜角度固定在一定角度,并将小球从斜面顶端放下。
b. 使用计时器记录小球滚动到斜面底部的时间。
c. 使用测量尺测量小球滚动的水平距离。
d. 将小球的质量称量并记录下来。
e. 重复实验若干次,并记录各组数据。
结果与讨论:通过多次实验和记录数据,我们可以得到以下实验结果,并进一步讨论这些结果所揭示的原理和现象。
实验结果:1. 小球下滚的时间随斜面角度的增加而减少。
2. 小球下滚的水平距离随斜面角度的增加而增加。
3. 小球下滚的时间与水平距离之间存在一定的关系。
讨论:根据实验结果,我们可以得出以下结论:1. 斜面角度的增加导致小球加速下滚,因此时间减少。
2. 斜面角度的增加导致小球具有更大的势能转化为动能的能力,因此水平距离增加。
3. 时间和水平距离的关系可以用来计算小球的平均速度和加速度,从而进一步了解机械能转化过程中的动力学参数。
结论:通过本实验,我们成功地展示了机械能转化的原理和过程,并通过实验数据和观察现象对其进行了深入分析。
我们发现,机械能转化涉及能量的转移和转换,斜面角度对机械能的转化过程具有显著影响。
本实验结果对于我们更全面、深刻地理解机械能转化的概念和应用具有重要意义。
机械能转化实验报告
### 理解动能与重力势能的转化和守恒1. 概念定义:- 动能:物体由于运动而具有的能量,其大小与物体的质量和速度有关。
- 重力势能:物体由于受到地球重力作用而具有的能量,其大小与物体的质量、高度和重力加速度有关。
2. 能量转化:- 当物体从高处下落时,重力势能转化为动能,表现为物体速度的增加。
- 当物体上升时,动能转化为重力势能,表现为物体速度的减小。
3. 能量守恒:- 在没有外力(如空气阻力)做功的情况下,物体的机械能(动能 + 重力势能)保持不变。
### 实验设计建议1. 实验目的:- 验证动能与重力势能的转化和守恒。
2. 实验原理:- 当物体自由下落时,只有重力做功,物体的重力势能和动能互相转化,机械能守恒。
3. 实验器材:- 铁架台(带铁夹)- 打点计时器- 学生电源- 导线- 带铁夹的重锤- 纸带- 米尺4. 实验步骤:- 按照实验装置图,将打点计时器安装在铁架台上,用导线连接好学生电源。
- 将纸带的一端固定在重锤上,另一端穿过计时器限位孔。
- 将重锤从一定高度释放,让纸带穿过打点计时器。
- 使用米尺测量纸带上打点的间距,计算出重锤下落的高度和瞬时速度。
- 分析数据,验证机械能守恒定律。
5. 实验结果与分析:- 通过实验数据的分析,可以验证机械能守恒定律在实验条件下的成立。
- 分析实验过程中可能出现的误差,如空气阻力、计时误差等,并提出改进措施。
6. 实验报告:- 实验报告应包括实验目的、原理、器材、步骤、结果与分析等内容。
- 可以附上实验装置图、数据表格、图表等,以直观地展示实验过程和结果。
通过以上实验设计,可以直观地验证动能与重力势能的转化和守恒,加深对这一概念的理解。
同时,实验过程中可能出现的误差分析,也有助于提高学生的实验技能和科学素养。
流体机械能转换实验
流体机械能转换实验一、实验目的熟悉流动流体中各种能量和压头的概念及其互相转换关系,在此基础上掌握柏努利方程。
二、实验原理1.流体在流动时具有三种机械能:即①位能,②动能,③压力能。
这三种能量可以互相转换。
当管路条件改变时(如位置高低,管径大小),它们会自行转换。
如果是粘度为零的理想流体,由于不存在机械能损失,因此在同一管路的任何二个截面上,尽管三种机械能彼此不一定相等,但这三种机械能的总和是相等的。
2.对实际流体来说,则因为存在内摩擦,流动过程中总有一部分机械能因摩擦和碰撞而消失,即转化成了热能。
而转化为热能的机械能,在管路中是不能恢复的。
对实际流体来说,这部分机械能相当于是被损失掉了,亦即两个截面上的机械能的总和是不相等的,两者的差额就是流体在这两个截面之间因摩擦和碰撞转换成为热的机械能。
因此在进行机械能衡算时,就必须将这部分消失的机械能加到下游截面上,其和才等于流体在上游截面上的机械能总和。
3.上述几种机械能都可以用测压管中的一段液体柱的高度来表示。
在流体力学中,把表示各种机械能的流体柱高度称之为“压头”。
表示位能的,称为位压头;表示动能的,称为动压头(或速度头);表示压力的,称为静压头;已消失的机械能,称为损失压头(或摩擦压头)。
这里所谓的“压头”系指单位重量的流体所具有的能量。
4.当测压管上的小孔(即测压孔的中心线)与水流方向垂直时,测压管内液柱高度(从测压孔算起)即为静压头,它反映测压点处液体的压强大小。
测压孔处液体的位压头则由测压孔的几何高度决定。
5.当测压孔由上述方位转为正对水流方向时,测压管内液位将因此上升,所增加的液位高度,即为测压孔处液体的动压头,它反映出该点水流动能的大小。
这时测压管内液位总高度则为静压头与动压头之和,我们称之为“总压头”。
6.任何两个截面上位压头、动压头、静压头三者总和之差即为损失压头,它表示液体流经这两个截面之间时机械能的损失。
三、实验装置(如图 3-3)试验设备由玻璃管、测压管、活动测压头、水槽、水泵等组成。
能量转换实验报告
能量转换实验报告能量转换实验报告引言:能量转换是物理学中一个重要的概念,它涉及到能量从一种形式转化为另一种形式的过程。
本次实验旨在通过一系列实验,观察和探究能量转换的过程,并分析其规律和应用。
实验一:机械能转化为热能在这个实验中,我们使用了一个摩擦器和一个温度计。
首先,我们将摩擦器固定在平面上,然后用手快速摩擦摩擦器的表面。
通过观察温度计的读数,我们可以发现,摩擦会使摩擦器表面产生热量。
这就是机械能转化为热能的过程。
实验二:光能转化为电能在这个实验中,我们使用了一个太阳能电池板和一个电流表。
首先,我们将太阳能电池板放置在阳光下,然后将电流表连接到电池板的两端。
通过观察电流表的读数,我们可以发现,太阳能电池板能够将阳光中的光能转化为电能。
这就是光能转化为电能的过程。
实验三:化学能转化为电能在这个实验中,我们使用了一个化学电池和一个电灯泡。
首先,我们将化学电池的两极连接到电灯泡的两端。
然后,我们观察电灯泡是否发亮。
通过实验,我们发现,化学电池能够将化学能转化为电能,并通过电灯泡的发光来显示。
这就是化学能转化为电能的过程。
实验四:电能转化为磁能在这个实验中,我们使用了一个电磁铁和一根铁钉。
首先,我们将电磁铁通电,然后将铁钉放在电磁铁的附近。
通过实验,我们可以观察到铁钉被电磁铁吸引的现象。
这就是电能转化为磁能的过程。
实验五:热能转化为动能在这个实验中,我们使用了一个蒸汽机和一个风扇。
首先,我们将蒸汽机加热,然后将风扇放在蒸汽机的旁边。
通过实验,我们可以观察到蒸汽机产生的热能转化为风扇的动能,使其旋转起来。
这就是热能转化为动能的过程。
结论:通过以上实验,我们可以得出以下结论:能量转换是一个普遍存在的现象,它涉及到能量从一种形式转化为另一种形式的过程。
在我们的日常生活中,能量转换无处不在。
例如,当我们开车时,汽油的化学能转化为汽车的动能;当我们听音乐时,电能转化为声能。
能量转换的研究不仅可以帮助我们更好地理解自然界的运行规律,还可以为我们创造更多的能源和环境解决方案提供思路和方法。
能量转化现象实验报告
一、实验目的通过本次实验,验证不同能量形式之间的转化现象,加深对能量守恒定律的理解,并掌握观察和分析能量转化过程的方法。
二、实验原理能量守恒定律指出,能量既不能被创造也不能被消灭,只能从一种形式转化为另一种形式。
实验中,我们将通过观察和测量,验证以下几种能量转化现象:1. 电能转化为光能:电灯发光。
2. 电能转化为热能:电热器加热。
3. 化学能转化为热能:燃烧。
4. 机械能转化为电能:手摇发电机。
5. 太阳能转化为化学能:植物光合作用。
三、实验器材1. 电灯2. 电热器3. 燃料(如蜡烛、酒精灯)4. 手摇发电机5. 植物叶片6. 电流表7. 温度计8. 秒表9. 铅笔和记录纸四、实验步骤1. 电能转化为光能:- 将电灯接入电路,观察电灯发光现象。
- 记录电灯的功率和发光时间,计算消耗的电能。
2. 电能转化为热能:- 将电热器接入电路,观察电热器加热现象。
- 记录电热器的功率和加热时间,计算消耗的电能。
- 使用温度计测量加热物体的温度变化。
3. 化学能转化为热能:- 点燃蜡烛,观察蜡烛燃烧现象。
- 使用温度计测量蜡烛燃烧前后温度变化。
- 记录蜡烛燃烧的持续时间。
4. 机械能转化为电能:- 操作手摇发电机,观察发电机发电现象。
- 使用电流表测量发电机输出的电流。
- 记录手摇发电的时间。
5. 太阳能转化为化学能:- 将植物叶片暴露在阳光下,观察植物光合作用现象。
- 记录植物叶片在阳光下暴露的时间。
五、实验结果与分析1. 电能转化为光能:- 实验结果显示,电灯在接入电路后发光,消耗了电能。
- 通过计算,得到电灯消耗的电能与发光时间成正比。
2. 电能转化为热能:- 实验结果显示,电热器在接入电路后加热物体,消耗了电能。
- 通过计算,得到电热器消耗的电能与加热时间成正比。
- 温度计测量结果显示,加热物体的温度升高,说明电能转化为热能。
3. 化学能转化为热能:- 实验结果显示,蜡烛燃烧产生火焰,消耗了化学能。
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机械能转化实验实验报告篇一:机械能转化演示实验篇二:机械能转化实验机械能转化实验一、实验目的1.观测动、静、位压头随管径、位置、流量的变化情况,验证连续性方程和柏努利方程。
2.定量考察流体流经收缩、扩大管段时,流体流速与管径关系。
3.定量考察流体流经直管段时,流体阻力与流量关系。
4.定性观察流体流经节流元件、弯头的压损情况。
二、基本原理化工生产中,流体的输送多在密闭的管道中进行,因此研究流体在管内的流动是化学工程中一个重要课题。
任何运动的流体,仍然遵守质量守恒定律和能量守恒定律,这是研究流体力学性质的基本出发点。
1.连续性方程对于流体在管内稳定流动时的质量守恒形式表现为如下的连续性方程:?1??vdA??2??vdA (1-1)12根据平均流速的定义,有?1u1A1??2u2A2 (1-2)即m1?m2(1-3)而对均质、不可压缩流体,?1??2?常数,则式(1-2)变为u1A1?u2A2 (1-4)可见,对均质、不可压缩流体,平均流速与流通截面积成反比,即面积越大,流速越小;反之,面积越小,流速越大。
对圆管,A??d/4,d为直径,于是式(1-4)可转化为 2 u1d1?u2d2(1-5) 222.机械能衡算方程运动的流体除了遵循质量守恒定律以外,还应满足能量守恒定律,依此,在工程上可进一步得到十分重要的机械能衡算方程。
对于均质、不可压缩流体,在管路内稳定流动时,其机械能衡算方程(以单位质量流体为基准)为:upup z1?1?1?he?z2?2?2?hf (1-6) 2g?g2g?g显然,上式中各项均具有高度的量纲,z称为位头,u/2g 称为动压头(速度头),p/?g称为静压头(压力头),he称为外加压头,hf称为压头损失。
关于上述机械能衡算方程的讨论:理想流体的柏努利方程无黏性的即没有黏性摩擦损失的流体称为理想流体,就是说,理想流体的hf?0,若此时又无外加功加入,则机械能衡算方程变为: 222upup z1?1?1?z2?2?2(1-7) 2g?g2g?g式(1-7)为理想流体的柏努利方程。
该式表明,理想流体在流动过程中,总机械能保持不变。
(2)若流体静止,则u?0,he?0,hf?0,于是机械能衡算方程变为 22z1?p1p?z2?2(1-8) ?g?g式(1-8)即为流体静力学方程,可见流体静止状态是流体流动的一种特殊形式。
3.管内流动分析按照流体流动时的流速以及其它与流动有关的物理量(例如压力、密度)是否随时间而变化,可将流体的流动分成两类:稳定流动和不稳定流动。
连续生产过程中的流体流动,多可视为稳定流动,在开工或停工阶段,则属于不稳定流动。
流体流动有两种不同型态,即层流和湍流,这一现象最早是由雷诺(Reynolds)于1883年首先发现的。
流体作层流流动时,其流体质点作平行于管轴的直线运动,且在径向无脉动;流体作湍流流动时,其流体质点除沿管轴方向作向前运动外,还在径向作脉动,从而在宏观上显示出紊乱地向各个方向作不规则的运动。
流体流动型态可用雷诺准数(Re)来判断,这是一个无因次数群,故其值不会因采用不同的单位制而不同。
但应当注意,数群中各物理量必须采用同一单位制。
若流体在圆管内流动,则雷诺准数可用下式表示:Re?式中:Re —雷诺准数,无因次;du?? (1-9)d —管子内径,m;u —流体在管内的平均流速,m/s;?—流体密度,kg/m3;μ—流体粘度;Pa·s。
式(1-9)表明,对于一定温度的流体,在特定的圆管内流动,雷诺准数仅与流体流速有关。
层流转变为湍流时的雷诺数称为临界雷诺数,用Re c表示。
工程上一般认为,流体在直圆管内流动时,当Re≤XX时为层流;当Re>4000时,圆管内已形成湍流;当Re在XX至4000范围内,流动处于一种过渡状态,可能是层流,也可能是湍流,或者是二者交替出现,这要视外界干扰而定,一般称这一Re数范围为过渡区。
三、装置流程该装置为有机玻璃材料制作的管路系统,通过泵使流体循环流动。
管路内径为30mm,节流件变截面处管内径为15mm。
单管压力计1和2可用于验证变截面连续性方程,单管压力计1和3可用于比较流体经节流件后的能头损失,单管压力计3和4可用于比较流体经弯头和流量计后的能头损失及位能变化情况,单管压力计4和5可用于验证直管段雷诺数与流体阻力系数关系,单管压力计6与5配合使用,用于测定单管压力计5处的中心点速度。
在本实验装置中设置了两种进了方式:1、高位槽进料;2、直接泵输送进料,设置这两种方式是为了让学生有对比,当然直接泵进料液体是不稳定的,会产生很多空气,这样实验数据会有波动,所以一般在采集数据的时候建议采用高位槽进料。
四、实验步骤1.先在下水槽中加满清水,保持管路排水阀、出口阀关闭状态,通过循环泵将水打入上水槽中,使整个管路中充满流体,并保持上水槽液位一定高度,可观察流体静止状态时各管段高度。
2.通过出口阀调节管内流量,注意保持上水槽液位高度稳定(即保证整个系统处于稳定流动状态),并尽可能使转子流量计读数在刻度线上。
观察记录各单管压力计读数和流量值。
3.改变流量,观察各单管压力计读数随流量的变化情况。
注意每改变一个流量,需给予系统一定的稳流时间,方可读取数据。
4.结束实验,关闭循环泵,全开出口阀排尽系统内流体,之后打开排水阀排空管内沉积段流体。
注意:(1)若不是长期使用该装置,对下水槽内液体也应作排空处理,防止沉积尘土,否则可能堵塞测速管。
(2)每次实验开始前,也需先清洗整个管路系统,即先使管内流体流动数分钟,检查阀门、管段有无堵塞或漏水情况。
五、数据分析1. h1和h2的分析由转子流量计流量读数及管截面积,可求得流体在1处的平均流速u1(该平均流速适用于系统内其他等管径处)。
若忽略h1和h2间的沿程阻力,适用柏努利方程即式(1-7),且由于1、2处等高,则有:pupu 1?1?2?2(1-10) ?g2g?g2g其中,两者静压头差即为单管压力计1和2读数差(mH2O),由此可求得流体在2处的平均流速u2。
令u2代入式(1-5),验证连续性方程。
2. h1和h3的分析流体在1和3处,经节流件后,虽然恢复到了等管径,但是单管压力计1和3的读数差说明了能头的损失(即经过节流件的阻力损失)。
且流量越大,读数差越明显。
3. h3和h4的分析流体经3到4处,受弯头和转子流量计及位能的影响,单管压力计3和4的读数差明显,且随流量的增大,读数差也变大,可定性观察流体局部阻力导致的能头损失。
4. h4和h5的分析直管段224和5之间,单管压力计4和5的读数差说明了直管阻力的存在(小流量时,该读数差不明显,具体考察直管阻力系数的测定可使用流体阻力装置),根据Lu2hf?? (1-11) d2g可推算得阻力系数,然后根据雷诺准数,作出两者关系曲线。
5. h5和h6的分析单管压力计5和6之差指示的是5处管路的中心点速度,即最大速度uc,有u ?h?c (1-12) 2g考察在不同雷诺准数下,与管路平均速度u的关系。
2六、注意事项1.不要将泵出口调节阀开启过大,以免水从高位槽冲出和导致高位槽液面不稳定。
2.流量调节阀需缓慢关小,以免造成流量突然下降,使测压管中的水溢出。
3.实验时必须排除管路系统内的空气。
七、思考题1.在机械能转化演示实验中,为什么要保持高位槽水位恒定?2.水在水平异径管中流动时,流苏与管径的关系如何?3.若两测压截面距基准面的高度不同,两截面的静压差仅是有流动阻力造成吗?0.1λ0.01Re00000篇三:流体流动过程机械能转换实验流体流动过程机械能转换实验1.h1、h2变截面连续性方程(内径:d1=30mm,变截面外径d2=15mm)qv H1序号流量L/H 1 2 3 4 5 61150 870 640 950 1230 290H2 H1 H2 流速流速u 1(m/s) U1d1^2*10^(-4) U2d2^2*10^(-4)u2(m/s)0.4 1.8 4.06935598 4.06935598 0.7 1.8 3.0 3.0 0.41.0065266972.7 2.7 0.6 1.53.7 3.7 0.4 1.54.4 4.4 0.2 0.9 1.0 1.0公式: u=qv/(Π/4)d2理论值: 4u1=u2分析:流体为均质、不可压缩流体,连续性方程成立2.h1、h3流体经节流件后压头损失关系流量序号qv(L/H) 1 1150 2 870 3 640 4 950 5 1230 6 290流速u1(m/s) h1(cm) h3(cm) 压头损失hf(cm)理论值hf(cm) 0.4 0.7 0.4 0.6 0.4 0.296.2 98.7 103 98.4 95.6 101.891 95.3 98.2 94.4 89.6 101.45.2 3.4 4.8 4 6 0.43.6 2.8 1.2 2.94.7 0.分析:流速增大,压头损失增大,压头损失和速度的平方成正比3.h3、h4流体经弯头和流量计件后压头损失和位能变化关系序号 1 2 3 4 5 6流量qv(L/H) 1150 870 640 950 1230 290流速u1(m/s) h3(cm) h4(cm) 位能差(cm) hf(cm) 0.4 0.7 0.4 0.6 0.4 0.291 95.3 98.2 94.4 89.6 101.421.3 27.2 31.6 25.6 19.8 20.669.7 68.1 66.6 68.8 69.8 80.83.6 2.8 1.2 2.94.7 0.4.h4、h5直管段雷诺数和流体阻力系数关系流量序号qv(L/H) 1 2 3 4 5 61150 870 640 950 1230 290阻力系数λ流速U1(m/s) h4(cm) h5(cm) =2hf/u^2Re=duρ/μhf=h4-h5(cm)(10^-2)0.4 21.3 19.8 14. 13498.30508 1.5 0.7 27.2 26.4 13. 10211.76124 0.8 0.4 31.6 30.8 25. 7512.100219 0.8 0.6 25.6 24.6 14. 11150.77376 1 0.4 19.8 17.8 17. 14437.31761 2 0.2 36 35.2 123.0703174 3403.920412 0.8 分析:Re足够大时,λ与Re无关,只与流体流速平方成正比5.h5、h6单管压力计h5处中心点速度流量序号qv(L/H) 1 1150 2 870 3 640 4 950 5 1230 6 290 流速u1(m/s) h5(cm) h6(cm) hf=h6-h5 u(m/s)=(hf*2g)^(0.5) 0.4 0.7 0.4 0.6 0.4 0.219.8 26.4 30.8 24.6 17.8 35.222.3 27.4 31 25.8 21.4 36.42.5 1 0.2 1.23.6 1.20.70.2 0.9 0.6 0.840.611文档收集于互联网,已整理,word版本可编辑.。