鱼洗实验报告.docx

鱼洗实验报告.docx

《鱼洗实验报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《鱼洗实验报告.docx（6页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

鱼洗实验报告

鱼洗实验报告

篇一：

物理实验报告

　　物理实验报告

　　班级学号

　　姓名实验地点

　　试验日期实验一：

昆特管

　　预习部分

　　【实验目的】：

通过演示昆特管，反应来回两个声波在煤油介质中交错从而形成的波峰和波谷的放大现象。

　　【实验仪器】电源，昆特管

　　【实验原理】：

两束波的叠加原理，波峰与波峰相遇，波谷与谷相遇，平衡点与平衡点相遇，使震动的现象放大。

报告部分【实验内容】：

一根玻璃长，管里面放一些没有，在一段时致的封闭端，另一端连接一个接通电源的声波发生器，打开电源，声波产生，通过调节声波的频率大小，来找到合适的频率，使波峰和波谷的现象放大，从而发现有几个地方、出现了剧烈的震动，有些地方看似十分平静。

　　【实验体会】：

看到这个实验，了解到波的叠加特性，也感

　　受到物理的神奇。

我们生活在一个充斥着电磁波、声波、光波的世界当中，了解一些基本的关于博得只是对于我们的健康生活是很有帮助的。

　　实验二：

鱼洗实验

　　【实验目的：

演示共振现象】

　　【实验仪器：

鱼洗盆】

　　【注意事项】

　　【实验原理】用手摩擦“洗耳”时，“鱼洗”会随着摩擦的频率产生振动。

当摩擦力引起的振动频率和“鱼洗”壁振动的固有频率相等或接近时，“鱼洗”壁产生共振，振动幅度急剧增大。

但由于“鱼洗”盆底的限制，使它所产生的波动不能向外传播，于是在“鱼洗”壁上入射波与反射波相互叠加而形成驻波。

驻波中振幅最大的点称波腹，最小的点称波节。

用手摩擦一个圆盆形的物体，最容易产生一个数值较低的共振频率，也就是由四个波腹和四个波节组成的振动形态，“鱼洗壁”上振幅最大处会立即激荡水面，将附近的水激出而形成水花。

当四个波腹同时作用时，就会出现水花四溅。

有意识地在“鱼洗壁”上的四个振幅最大处铸上四条鱼，水花就像从鱼口里喷出的一样。

五：

实验步骤和现象：

实验时，把“鱼洗”盆中放入适量水，将双手用肥皂洗干净，然后用双手去摩擦“鱼洗”耳的顶部。

随着双手同步

　　地同步摩擦时，“鱼洗”盆会发出悦耳的蜂呜声，水珠从4个部位喷出，当声音大到一定程度时，就会有水花四溅。

继续用手摩擦“鱼洗”耳，就会使水花喷溅得很高，就象鱼喷水一样有趣。

　　【原始数据记录】

　　【数据处理及结果分析】

　　实验三：

锥体上滚

　　预习部分

　　【实验目的】：

　　1．通过观察与思考双锥体沿斜面轨道上滚的现象，

　　使学生加深了解在重力场中物体总是以降低重心，趋

　　于稳定的运动规律。

　　2．说明物体具有从势能高的位置向势能低的位置运

　　动的趋势，同时说明物体势能和动能的相互转换。

　　【实验仪器】：

锥体上滚演示仪

　　【注意事项】：

1：

不要将椎体搬离轨道

　　2：

椎体启动时位置要正，防止滚动式摔下来造成损坏

　　报告部分【实验原理】：

能量最低原理指出：

物体或系统的能量总是自然趋向最低状态。

本实验中在低端的两根导轨间距小，锥体停在此处重心被抬高了；相反，在高端两根导轨较为分开，锥体在此处下陷，重心实际上降低了。

实验现象仍然符合能量最低原理。

　　【实验步骤】：

　　1．将双锥体置于导轨的高端，双锥体并不下滚；

　　2．将双锥体置于导轨的低端，松手后双锥体向高端滚去；

　　3．重复第2步操作，仔细观察双锥体上滚的情况。

　　【数据的记录】

篇二：

同济大二上-鱼洗实验

　　“鱼洗”的原理

　　——物理实验探索报告

　　11月19日,我和同学们一起去瑞安楼参观了物理探索实验室。

在其中一个实验室里的桌子上放着一个鱼洗。

有的同学能搓出很高的水花，有的人却搓不出来，有的人能搓出多个喷水点,有的人却不行?

这中间到底有些什么技巧和科学原理呢？

　　通过询问老师和上网查询，我们找到了鱼洗的一些知识和相关科学原理。

　　1．鱼洗简介：

　　古代称“洗”的东西，形状颇似今天的洗脸盆，有木洗、陶

　　洗和铜洗。

盆里底上刻鱼的称鱼洗，刻龙的称龙洗。

这种器物

　　在先秦时期已在人们生活中被普遍使用。

然而，有一种能喷水

　　的铜质鱼洗，是在唐宋期间发明的，一般称它喷水鱼洗。

　　喷水鱼洗，内底饰四条鱼纹，鳞尾毕具。

洗里盛水后，用

　　手摩擦它外廓上的双耳，立即发出响亮的嗡嗡声，继而盆里出

　　现美丽的浪花，水珠四溅，大有飞泉之妙。

摩擦越快，声音越

　　响，波浪翻腾，水珠喷射越烈。

　　鱼洗何以能喷水？

当然不是洗内刻画的鱼或龙突显神通，

　　而是有它的科学道理。

　　2．鱼洗的原理：

　　相关物理理论：

物体在周期性外力---策动力作用下的振动，叫受迫振动。

当策动力的频率与物体的固有频率相等时，物体的振幅最大，振动最厉害,这种现象叫共振。

　　说明：

鱼洗水花四溅、铜盆嗡嗡作响是因为手对盆耳的磨擦频率与铜盆盆腔的固有振动频率相同，引发共振而起的。

铜盆的振动传到水里，引起水波，但由于“洗”底的限制，使它所产生的波动不能向外传播，于是在“洗”壁上入射波与反射波相互叠加而形成驻波。

驻波中振幅最大的点称波腹，最小的点称波节。

这与弦乐发声的原理是相同的，产生驻波的同时，在周围空气中发出声波。

在洗周壁对称振动的拍击下，洗里的水发生相应的简谐振动。

在洗的振动波腹处，水的振动也最强烈，不仅形成水浪，甚至喷出水珠；在洗的振动波节处，水不发生振动，浪花、气泡和水珠都停在不振动的水面波节线上。

因此，在观赏鱼洗喷水表演时，看到鱼洗水面有美丽浪花和喷射飞溅的水珠。

　　做受迫振动的物体的频率与振源相同。

水与空气在洗壁的作用下作受迫振动，所以水与空气的频率相同，且等于洗壁振动频率。

声音由浑厚变尖锐，说明其频率变大，则水的频率

　　第1页共2页

　　在变大，水波速度不变的情况下由

　　知，波长λ随频率f的增大而减小，洗壁周长一定的情况下，波长λ减小，则波的个数变多，波腹增加，即喷水点变多。

水面花纹由4变8,由8变10,由10变12的过程中,可以由摩擦时所发出的声音来判断是否花纹要变化了。

　　3．影响水花高度的因素：

　　第一个因素：

是否打湿手掌或洗耳。

老师一般演示的时候，第一个步骤就是打手掌打湿，那么这是不是必须的呢？

我们经过实验发现，手掌和洗耳如果都不打湿的话，搓动的时候会感到特别滑，没有阻碍，手掌和洗耳打湿其中一个都能起到同样的效果。

从平时的操作中，尤其是在看其它一些新手的操作中发现，湿手在来回搓动时较为平滑，而手较干时搓动则常常出现停顿，并引起鱼洗盆的整体移动，从而不能达到连续一致的搓动，以保持稳定的频率，导致不能出现明显的共振现象。

故打湿手掌或洗耳是必要的步骤。

在操作中还发现，如果你的手上涂有护手霜之内的油脂的话，那么是很难搓出水花来的，因为摩擦力太小。

　　第二个因素：

搓动的位置。

操作熟练后发现，鱼洗“双耳”的上部、左部、右部均匀搓动时，均能出现明显振动。

用手指、手掌搓动，均可搓出水花，由于手掌中后部较平，故搓动时接触面较大，能得到较大的摩擦力。

对新手来说，应该用手掌来搓动，并且从洗耳的前部往后部搓动，尽量增长在洗耳上搓动的长度，使原有的频率稳定,并给洗以较多的能量,故较易成功。

　　第三个因素：

搓动的方式。

如果在原有的操作台上，效果较为明显的是双手同向搓动，以下几种：

①双手反向搓动②两人双手搓动（可不同向）③单手搓动，稍不协调就会导致鱼洗底部发生移动，使效果不明显。

观察到这个现象后，我们尝试将鱼洗装入盛有细沙的盆内，用沙对洗底稍加固定，大大的改善了试验的效果。

实验中发现：

一般使用第一种方式单向搓动搓出的水花较高，这是由于此种方式较易做到双手协调同步，达到一个适合产生共振的频率。

这也是一般操作者常用的方式。

　　4．总结：

　　表现中国古代人聪明才智的是，鱼洗中四条鱼的口须（又称喷水沟）总是刻在鱼洗基频振动（四节线）的波腹位置。

这证明，古代工艺师了解圆柱形壳体的基频振动。

它的效果是能引起鱼在跳跃的错觉。

这样，在一个小小的器皿中，把科学技术、艺术欣赏和思辨推测三者结合在一起。

这种深邃的智慧和精湛的技艺，不能不令人惊叹！

　　中国古代就发现和解释了包括鱼洗喷水在内的物理现象，古人在科学研究方面取得的伟大成果和现代我国在科学方面与世界顶尖国家的差距更让我们认识到，作为当代人，站在前人的肩膀上应该背负更沉重的使命，谨以“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”作为自勉。

　　第2页共2页

篇三：

鱼洗大型蛇形摆物理实验报告

　　鱼洗

　　12110103

　　【实验目的】：

演示一种固体（铜盆）中的驻波通过液体（水）的喷射而显示的趣味物理现象，激发学生探求自然界奥秘的兴趣。

　　【实验仪器】：

鱼洗铜盆

　　【实验原理】：

鱼洗是一个由青铜铸造的、具有一对提把的盆，大小和一般脸盆差不多。

在盆内盛有半盆水，用双手轻搓两个把手，盆就嗡嗡地振动起来。

盆中的水在盆的振动中可从水面与盆壁相交的圆周上的四个点喷射出水花，若操作得当，激起的水花可高达400~500mm。

　　本实验的物理原理可分三个过程加以说明：

　　1、操作者手搓提把，使能量传入的过程，是一个非线性自激振动过程，其物理实质是用单方向的力激起提把的振动。

　　2、提把的振动耦合为盆体的横驻波共振。

鱼洗盆的提把安装在盆内侧面的相对的两侧，它的振动可以耦合为盆体的横驻波共振。

本实验所用鱼洗盆侧面环盆一周有4个波节、4个波腹的驻波模的频率与提把自激振动的频率相接近（最好略高一点）时，可以最有效地激起该模的振动。

　　3、波腹处剧烈的振动使水具有的动能大于水的表面张力限定的势能，且能克服重力再向上运动时，水被撕裂成水珠从水面飞出，形成向上喷射的水花。

本实验鱼洗盆中激起的振动为4波腹4波节模式，所以有4股水花从波腹处飞出。

使提把由于非线性过程而产生的自激振动的频率接近鱼洗盆侧面横驻波模式（4波腹4波节）的固有频率，是本装置结构的关键。

　　【实验步骤】：

　　1、向鱼洗盆内注入半盆水，把鱼洗盆放到软垫上。

　　2、操作者伸开两手掌，掌面蘸少许水（用洗手液洗净双手），将两手掌放在鱼洗盆的两个提把上，轻柔均匀地使手掌在提把上来回滑动。

当听到鱼洗盆嗡嗡振动起来时，便有水花从水面上喷射出来。

　　3、实验时，一边观看水花的喷射，一边观看水面上振动的波纹分布。

　　【注意事项】：

　　做本实验一定要有耐心，水花的喷射基本与人手磨擦提把的频率无关，故不能着急。

　　大型蛇形摆

　　12110103

　　【实验目的】：

理解简谐振动的三个特征量（振幅、频率、相位）对振动的影响。

　　【实验仪器】：

蛇形摆

　　【实验原理】：

单摆的周期只和摆长有关，亦即周期与摆长的平方根成正比，即

　　。

本操作中蛇形单摆的摆长是规律性变小，因此所有单摆的周期也规律性变小。

从摆动的角度大小而言，摆动角度也是规律性变小。

因此开始摆动后，最初由于角度差异不大，而且是规律性的差异，因此看起来就像是波动状的蛇形摆动。

摆动多次之后，差异性逐渐增加，看起来似乎是杂乱的。

当继续摆动之后，直到奇数、偶数单摆的角度分別达到整数倍数、半数倍数的時候，就可以观察到分成两边的情形。

　　【实验步骤】：

1.目测摆球高度，必要时调整摆线长度使摆球中心在同一条水平

　　线上；

　　2.用挡板紧贴所以摆球

，轻轻先前推开，摆角不大于10°即可，

　　使所有单摆具有同样的初始条件，移开挡板让单摆开始摆动。

观

　　察到各个单摆的摆球相对位置不断有规律的变化。

看似错综复杂

　　复杂的运动，实际上很有规律，经过若干个周期，所有的摆又回

　　到初始状态，再开始一个振动的循环。

（如图2、图3）

　　【注意事项】：

无。