Liquid Film Motor(液体膜电动机)
课题介绍
Form a soap film on a flat frame. Put the film in an electric field parallel to the film surface and pass an electric current through the film. The film rotates in its plane. Investigate and explain the phenomenon.
使一个肥皂膜在平整的边框上形成。将膜放在平行于膜面的电场中并通上贯穿膜的电流。膜会在所在平面中旋转。研究并解释这个现象。
参考资料
小组活动记录
| 时间 | 地点 | 参与者 | 内容 | 主要进展和结果 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 2015.3.18晚20:40-22:00 | 物理楼 | 郭学菲 | 与乐老师交流 | ||
| 2015.3.19晚22:45-23:50 | 物理楼245 | 郭学菲 | 探索如何制造持续时间长的液膜；探索如何拍摄实验现象 | ||
| 2015.3.20晚22:50-23:15 | 物理楼245 | 郭学菲 | 用不同材料制造液膜 | ||
| 2015.3.21晚22:45-23:30 | 实验室 | 郭学菲 | 用不同材料制造液膜 | ||
| 2015.3.23下午 | 物理楼109 | 郭学菲 | 与徐老师交流 | ||
| 2015.3.23晚上 | 物理楼 | 郭学菲 | 与乐老师交流 | ||
| 2015.3.27晚21:30-00:30 | 物理楼335 | 郭学菲 | 初步尝试进行完整实验 | ||
| 2015.3.28晚19:30-00:50 | 物理楼335 | 郭学菲 | 探测电解电路的绝缘性 | ||
| 2015.3.29晚20:20-20:50 | 物理楼335 | 郭学菲 | 探索制造稳定的薄液膜 | ||
| 2015.3.30下午15:40-18:10 | 物理楼335 | 郭学菲 | 制作实验配件 | ||
| 2015.3.30晚22:30-1:00 | 物理楼335 | 郭学菲 | 探究不同电压下的不同物质的电解槽 | ||
| 2015.3.31晚22:40-0:40 | 物理楼335 | 郭学菲 | 改用材料，探究电解槽内液体的流动 | ||
| 2015.4.2晚8:40-8:55 0:00-1:35 | 物理楼335 | 郭学菲 | 探究观察液膜（尝试用不同电解液）流动的方法 | ||
| 2015.4.3晚21:40-0:30 | 物理楼335 | 郭学菲 | 探究观察液膜（尝试用不同电解液）流动的方法 | ||
| 2015.4.4中午12:00-13:00 下午13:40-16:00 晚上19:00-1:15 | 物理楼335 | 郭学菲 | 探究实验出现问题的原因 | ||
| 2015.4.5下午13:40-15:30 | 物理楼335 | 郭学菲 | 搭建新的实验装置 | ||
| 2015.4.5晚上19:30-00:05 | 物理楼335 | 郭学菲 | 进行LFM实验 | ||
| 2015.4.6早上11:00-13:15 下午14:00-18:15 晚上20:00-0:50 | 物理楼236 | 郭学菲 | 进行LFM实验，探究现象的拍摄和获取数据 | ||
| 2015.4.7中午12:10-15:00 | 物理楼236 | 郭学菲 | 探索拍摄现象的视频和获取数据 | ||
| 2015.4.9中午11:50-13:20 | 物理楼236 | 郭学菲 | 探索拍摄现象的视频和获取数据 | ||
| 2015.4.10下午15:20-18:30 | 物理楼236 | 郭学菲 | 获取阈值数据 | ||
| 2015.4.11上午9:00-12:30 | 物理楼221B | 郭学菲 | 第一次展示 | ||
| 2015.4.13下午 | 物理楼342 | 郭学菲 | 和乐老师讨论新装置设计 | ||
| 2015.4.22晚上18:30-0:30 | 光华楼&三教 | 郭学菲 | 用solidworks设计实验装置 | ||
| 2015.4.23下午 | 物理楼342 | 郭学菲 | 和乐老师讨论设计装置的合理性 | ||
| 2015.4.25上午10:30-12:45 | 物理楼335&物理楼245 | 郭学菲、朱允铉 | 开展磁摆实验 | ||
| 2015.4.25下午13:30-17:30 | 物理楼335%物理楼245 | 郭学菲、朱允铉、余润雪、张雪峰 | 学习tracker使用、讨论三个小组合并事项、讨论三个课题的内容、进展、困难、下一步工作、改进磁铁和磁摆装置 | ||
| 2015.4.25晚上19:00-21:00 | 本部大家沙龙 | 郭学菲、朱允铉、余润雪、张雪峰 | 讨论三个课题的内容、进展、困难、下一步工作 | ||
| 2015.4.27下午15:30-17:30 | 物理楼341 | 郭学菲 | 和李爱萍老师讨论装置制作 | ||
| 2015.4.30下午15:30-16:30 | 物理楼341 | 郭学菲 | 和李爱萍老师讨论装置制作 | ||
| 2015.4.30晚上19:30-2:00 | 物理楼245 | 郭学菲、朱允铉、余润雪、张雪峰 | 完成CD气垫船的测量、comsol模拟制作 | ||
| 2015.5.8下午15:30-16:30 | 物理楼341等 | 郭学菲 | 拿新装置和讨论装置问题、领取丙三醇、换交流电源、拿密绕螺线管 | ||
| 2015.5.8晚上21:00-2:00 | 物理楼245、236 | 郭学菲、朱允铉、余润雪、张雪峰 | 完成CD气垫船测量、用新装置做LFM实验 | ||
| 2015.5.9早上9:30-12:40 下午13:30-18:00 晚上20:00-1:00 | 物理楼245、236 | 郭学菲、朱允铉、余润雪、张雪峰 | 初步结束CD气垫船课题、完成CD气垫船课题PPT、获取低电压下旋转阈值数据 | ||
| 2015.5.12晚上18:30-21:40 | 三教204 | 郭学菲、朱允铉、余润雪、张雪峰 | CUPT表演赛 | ||
| 2015.5.14下午15:30-16:30 | 物理楼341 | 郭学菲 | 拿新装置和讨论装置问题 | ||
| 2015.5.14晚上19:30-2:30 | 物理楼236、305 | 郭学菲、朱允铉、余润雪、张雪峰 | 换新电磁铁做磁摆实验、探讨LFM的原理、探讨LFM实验可变变量 | ||
| 2015.5.15下午15:00-17:00 | 物理楼109 | 郭学菲 | 和徐老师讨论LFM理论问题 | ||
| 2015.5.15晚上18:30-2:30 | 物理楼236、305 | 郭学菲、朱允铉、余润雪、张雪峰 | 尝试大磁铁下的磁摆实验、用旧装置做磁摆实验、获取矩形框高电压下旋转阈值、尝试拍摄旋转现象 | ||
| 2015.5.16下午14:00-17:00 晚上20:00-1:40 | 五教&逸夫科技楼404 | 郭学菲 | LFM实验的comsol模拟 | ||
| 2015.5.17下午13:30-19:30 | 逸夫科技楼404 | 郭学菲 | LFM实验的comsol模拟 | ||
| 2015.5.19晚上19:00-2:00 | 物理楼236 | 郭学菲、朱允铉、余润雪、张雪峰 | 制作汇报PPT、获取圆形框旋转阈值、获取不同角度旋转阈值、尝试拍摄现象、尝试做角速度随半径变化关系 | ||
| 2015.5.20中午12:00-13:20 | 物理楼221B | 郭学菲、朱允铉、余润雪、张雪峰 | 第二次汇报 | ||
| 2015.5.22晚上21:00-2:30 | 物理楼236 | 郭学菲、朱允铉、余润雪、张雪峰 | 改进磁摆获取实验数据、换不同装置做LFM实验、进行LFM实验的其他尝试（强场由水平变为竖直、弱场不通电流）、尝试拍摄现象 | ||
| 2015.5.24下午17:30-18:00 晚上21:00-22:20 | 物理楼335 | 郭学菲 | solidworks改进实验装置 | ||
| 2015.5.25中午12:15-12:45 | 物理楼341 | 郭学菲 | 和李老师讨论改进实验装置 | ||
| 2015.5.25晚上18:30-17:30 | 逸夫科技楼404 | 郭学菲 | comsol模拟 | ||
| 2015.5.25晚上21:15-22:45 | 物理楼341 | 郭学菲 | 和乐老师讨论改进实验装置 | ||
| 2015.5.26中午13:30-14:00 | 物理楼341 | 郭学菲 | 和李老师讨论改进实验装置 | ||
| 2015.5.29晚上21:30-2:40 | 物理楼236 | 郭学菲、朱允铉、余润雪、张雪峰 | 获取磁摆实验数据、进行LFM实验的其他尝试（强场由水平变为竖直、只加强场、测量电流） | ||
| 2015.5.30早上9:30-14:40 | 物理楼236 | 郭学菲、朱允铉、余润雪、张雪峰 | 获取磁摆实验数据、进行LFM实验的数据测量（改变两个电场强度的比值、只加强场、测量电流） | 珍爱生命，远离高压；谨慎实验，存敬畏之心 | |
| 2015.5.30晚上20:30-4:40 | 物理楼236 | 郭学菲 | 和乐老师讨论课题进展以及拍摄现象 | ||
| 2015.5.31中午12:30-15:00 | 物理楼236 | 郭学菲 | 单场旋转阈值的测量以及测量薄膜电流与电源电压的关系 | ||
| 2015.6.1下午16:00-17:35 | 物理楼109 | 郭学菲 | 与徐老师讨论理论问题 | ||
| 2015.6.1晚上17:35-22:15 | 物理楼236等 | 郭学菲 | 尝试测量角速度 | ||
| 2015.6.1晚上22:15-23:00 | 物理楼236 | 朱允铉 | 尝试测量角速度 | ||
| 2015.6.1晚上23:00-2:00 | 物理楼236 | 郭学菲、朱允铉 | 尝试测量角速度 |
实验方案、装置
结果
comsol模拟
comsol模拟
comsol模拟
comsol模拟
comsol模拟
comsol模拟
comsol模拟
comsol模拟
comsol模拟
实验现象
Video
讨论
感谢郭学菲同学上传参考文献。 — 乐永康 2015/03/16 07:28
郭学菲同学，你的进展很好！ — 乐永康 2015/03/21 23:14
郭学菲，你下次把文档转成PDF后上传，这样点击后可以直接打开而不必下载。 — 乐永康 2015/03/29 21:46
请教一下各位，如何能制得稳定的且较薄的液膜，具体见实验装置（新的尺寸与照片已不符：8mm*16mm*0.5mm）的有机玻璃框。—郭学菲 2015/04/04 02:35
>请教一下各位，见前面的装置图，将塑料小框放置在平行板电容器中，已加载50V电解电压，然后再调平行板电容器的电压，调至3kV~4kV的时候，加载电解电压的具有保护电路的直流稳压稳流电源会被烧掉？—郭学菲 2015/04/04 02:38 »我还是认为：如果没有发生短路或击穿放电，提供电解电压的50V电源不会损坏。那次实验中可能是出现了放电，但我们没有注意到。 — 乐永康 2015/04/04 11:16
祝贺今晚实现Liquid Film Motor。 — 乐永康 2015/04/05 23:05
谢谢老师的分享—郭学菲 2015/04/07 21:00
新拍的视频中：旋转能持续几分钟，很不错啊！ — 乐永康 2015/05/03 23:58
更新了很多材料，很好。 — 乐永康 2015/05/24 14:13