旋转液体综合实验实验报告
旋转液体实验报告_数据
一、实验目的1. 了解旋转液体在旋转过程中产生的物理现象；2. 掌握测量旋转液体表面形状、离心力、重力加速度等参数的方法；3. 分析旋转液体在不同转速下的物理特性。
二、实验原理旋转液体实验是基于牛顿第二定律和牛顿万有引力定律。
当液体在旋转容器中旋转时，液体受到离心力和重力的作用，形成特殊的物理现象。
根据牛顿第二定律，离心力与液体的质量、旋转半径和角速度有关；根据牛顿万有引力定律，重力与液体的质量、地球质量、旋转半径和重力加速度有关。
三、实验仪器与设备1. 旋转液体实验装置：包括旋转容器、旋转电机、测速仪、激光测距仪等；2. 数据采集系统：包括计算机、数据采集卡、软件等；3. 其他：秒表、天平、刻度尺等。
四、实验步骤1. 将旋转液体实验装置安装好，确保旋转容器、旋转电机、测速仪、激光测距仪等设备正常运行；2. 在旋转容器中倒入适量的液体，调整液面高度，确保液体表面平坦；3. 打开旋转电机，缓慢增加转速，观察液体表面形状、涡流等现象；4. 利用激光测距仪测量液体表面形状，记录数据；5. 利用测速仪测量旋转液体的角速度；6. 利用天平测量液体的质量；7. 记录实验数据，包括转速、角速度、液体表面形状、离心力、重力加速度等。
五、实验数据1. 实验过程中，液体表面形状呈现抛物线状，随着转速的增加，抛物线越来越陡峭；2. 实验测得旋转液体的角速度与转速成正比；3. 实验测得离心力与液体质量、旋转半径和角速度的平方成正比；4. 实验测得重力加速度与液体质量、地球质量、旋转半径的平方成反比。
六、实验结果与分析1. 旋转液体表面形状：实验结果显示，随着转速的增加，液体表面形状逐渐变为抛物线状，符合牛顿第二定律；2. 离心力：实验结果显示，离心力与液体质量、旋转半径和角速度的平方成正比，符合牛顿第二定律；3. 重力加速度：实验结果显示，重力加速度与液体质量、地球质量、旋转半径的平方成反比，符合牛顿万有引力定律。
七、实验结论1. 旋转液体实验验证了牛顿第二定律和牛顿万有引力定律的正确性；2. 通过旋转液体实验，可以测量液体表面形状、离心力、重力加速度等参数；3. 旋转液体实验为研究旋转液体在旋转过程中的物理现象提供了实验依据。
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/rpm1.5 30001.0 40000.8 50000.5 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/cm1.5 30 201.0 40 200.8 50 200.5 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。
旋转液体综合实验
调节激光 束的方向
调节激光 束入射点
3． 关闭电机，测量圆筒中液面高度和
圆筒底至透明屏幕的距离，带入公 式计算重力加速度。
数据处理
按照给出实验数据处理表格整理数据；
思考题
本实验产生误差的主要原因是什么？ 试分析之。
待测量 h0/cm H/cm
1 2 3 4 5 6
C
C C C
dB透明屏Fra bibliotek2θT/s d/cm
x R 2
D
实验仪器
实验内容及步骤
一、旋转液体最高处与最低处高度差测量重力加速度 1． 用游标卡尺测量圆筒的内径 2．在圆筒中加入适量的水，水面离筒口3~5cm 为宜，过多液 体转速受限制，水容易溢出；过少旋转的抛物液面的焦点 在筒口以下而无法测量焦距。 3．将已加入水的圆筒放好，并用水平仪调水平，否则实验中， 水在旋转时因液面高度不稳定而导致测量结果不佳。
实验小结
注意事项
1）不要直视激光束。 2）用气泡式水平仪校准转盘的水平。 3）激光器装帽盖，顺时针旋紧，小心下 落水中。
实验原理
一、匀速旋转液体的上表面为抛物面
二、用旋转液体测量重力加速度
用旋转液体最高处 与最低处的高度差 测量重力加速度
将
g
R
2
2
2h
D
2 2
2
2T h
h 、D、T测出，代入求得g
激光束平行转轴入射测斜率法求重力加速度
2 2 D g 2 T tan
d tan 2 H h0
4．打开电机，调节适当的转速，从圆筒侧壁用米尺测出液面 最高处与最低处的高度差，并从旋转液体实验仪上读取与 之对应的周期，计算重力加速度。
流体旋转实验报告
一、实验目的1. 了解流体旋转的基本原理和现象；2. 研究旋转流体中离心力、科里奥利力等作用；3. 掌握旋转流体实验方法及数据处理技巧；4. 培养实验操作能力和科学思维。
二、实验原理1. 离心力：当物体做圆周运动时，受到指向圆心的离心力作用，该力的大小与物体质量、速度和半径有关。
2. 科里奥利力：在旋转参考系中，由于物体相对于旋转轴的运动，产生一种虚拟力，称为科里奥利力。
该力的大小与物体质量、速度和旋转角速度有关。
3. 旋转流体中流体质点的运动：在旋转流体中，流体质点受到离心力、科里奥利力、压力梯度等作用，其运动轨迹呈现出复杂的螺旋形。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：旋转流体实验装置、数据采集系统、计算机等。
2. 实验材料：液体（如水、油等）、容器、温度计、秒表等。
四、实验步骤1. 安装实验装置：将旋转流体实验装置安装到位，确保装置稳定。
2. 准备实验材料：取一定量的液体，将其倒入容器中。
3. 开启旋转流体实验装置：启动旋转流体实验装置，使液体开始旋转。
4. 观察并记录实验现象：观察液体旋转过程中的流体质点运动轨迹，记录相关数据。
5. 改变实验条件：调整旋转角速度、液体温度等条件，观察并记录实验现象。
6. 数据处理：将实验数据输入计算机，进行数据处理和分析。
五、实验结果与分析1. 离心力与科里奥利力的关系：通过实验发现，随着旋转角速度的增加，离心力和科里奥利力逐渐增大，导致流体质点运动轨迹变得更加复杂。
2. 液体旋转过程中的流体质点运动：实验结果表明，在旋转流体中，流体质点运动轨迹呈现出螺旋形，且运动速度逐渐增大。
3. 实验条件对流体旋转的影响：通过改变实验条件，观察到液体旋转过程中流体质点运动轨迹、速度等参数的变化。
六、实验结论1. 旋转流体中存在离心力和科里奥利力，它们对流体运动具有重要影响。
2. 流体质点在旋转流体中的运动轨迹呈现出螺旋形，且运动速度逐渐增大。
3. 实验条件（如旋转角速度、液体温度等）对流体旋转具有显著影响。
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?0nsin??Fi?0Fi?m?x2tan??dydx??xg2根据图1有：y??22x?y0（1）2g为旋转角速度，y0为x?0处的y值。
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vp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vp。
气体的比热容比?定义为定压比热容c和p??ccpv是一个重要的物理量，经常出现在热力学方程中。
2四、实验步骤：5（1）用气压计测量大气压强p0设为（1.0248?10pa）；（2）开启电源，将电子仪器部分预热10分钟，然后用调零电位器调节零点；（3）关闭放气活塞2，打开进气活塞1，用充气球向瓶内打气，使瓶内压强升高（即数字电压表显示值升高120～140mv左右，关闭进气活塞1。
[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](https://img.taocdn.com/s3/m/145be9c7846a561252d380eb6294dd88d0d23dfb.png)
[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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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则有：
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。
为?h，点（R,y0??h）在（1）式的抛物线上，有
?R
2g
2
2
y0??h?
?y0，
图2实验示意图
得：g?
?R
2?h
22
又?
?
2?n60
，则
g?
?Dn
222
7200??h
（5）
D为圆筒直径，n为旋转速度（转/分）。
方法二、斜率法测重力加速度
如图2所示，激光束平行转轴入射，经过BC透明屏幕，打在x0?R
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。
根据抛物线方程（1），抛物面的
焦距
。
～
四、测量液体粘滞系数
图3液体粘滞系数测量原理图
在旋转的液体中，沿中心放入张丝悬挂的圆柱形物体，圆柱高度为，半径为圆桶半径为
，如图3所示。
，外
外圆筒以恒定的角速度旋转，在转速较小的情况下，流体会很规则地一层层地转动，
，则
（推导略）
稳定时圆柱形物体静止角速度为零。
1、设外圆桶稳定旋转时，圆柱形物体所承受的阻力矩为
2
2
?
22
?
22
g?
2
或可作tan?～n曲线，ห้องสมุดไป่ตู้斜率k
，可得k?
2
2
，求出g
?
三、验证抛物面焦距与转速的关系
旋转液体表面形成的抛物面可看作一个凹面镜，符合光学成像系统的规律，若光线平行于曲面对称轴入射，反射光将全部会聚于抛物面的焦点。根据抛物线方程（1），抛物面的焦距f?
g2?
2
。
四、测量液体粘滞系数
1
+圆柱底面所受液体摩擦力矩M2（推导略）
R1R2
22
22
M1?4??L?0
??R2?0
2?z
4
R1?R2
（7）
M
2
?
（8）
圆柱形物体所承受的液体阻力矩M
M?M1?M
2
?4??L?0
R1R2
2
222
R1?R2
?
??R2?0
2?z
4
（9）
2、张丝扭转力矩M‘。
‘
悬挂圆柱形物体的张丝为钢丝，其切变模量为G，张丝半径为R，张丝长度为L。转动
刻线（见底盘红线）（可自行标注）
实验内容
1、仪器调整
a、水平调整
图4
将圆形水平仪放在载物台中心，调整仪器底部支撑脚，直到水平仪上的气泡到中心位置。b、激光器位置调整
篇三：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。
所以
从（9）、（10）式可以解出粘度系数为：
（11）
其中：
金属张丝的切变模量张丝半径张丝长度为偏转角度圆桶转速
圆柱底面到外圆桶底面的距离圆柱高度圆柱半径，
为外圆桶半径
实验装置
1．激光器2.米刻度水平屏幕3 .水平标线4.水
平仪5.激光器电源插孔6.调速开关7.速度显示窗8.圆柱形实验容器9.水平量角器10.米刻度垂直屏幕11.张丝悬挂圆柱体12.实验容器内径
=圆柱侧面所受液体的阻力矩
+圆柱底面所受液体摩擦力矩
（7）
（8）
圆柱形物体所承受的液体阻力矩
（9）
2、张丝扭转力矩
。
，张丝半径为（10）
，张丝长度为
。
悬挂圆柱形物体的张丝为钢丝，其切变模量为
转动力矩为：
该式表示力矩
与扭转角度成正比。
在液体旋转系统稳定时，液体产生的阻力矩与悬挂张丝所产生的扭转力矩平衡，使得圆柱形物体达到静止。
如图2所示，激光束平行转轴入射，经过BC透明屏幕，打在射光点为距离因为因为
，
则
，
处切线与方向的夹角为，则
间距离
，则
的液面
点上，反
，测出透明屏幕至圆桶底部的
，求出值。
、液面静止时高度，以及两光点
，在
处有
或可作
曲线，求斜率，可得，求出
三、验证抛物面焦距与转速的关系
旋转液体表面形成的抛物面可看作一个凹面镜，符合光学成像系统的规律，若光线平行于曲面对称轴入射，反射光将全部会聚于抛物面的焦点。
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：
2的液面A点上，反射
光点为C，A处切线与x方向的夹角为?，则?BAC?2?，测出透明屏幕至圆桶底部的距离H、液面静止时高度h，以及两光点BC间距离d，则tan2??因为tan?
2?n60
dydx
dH?h
2
，求出?值。
??
?xg
2
，在x0?R
2处有
tan??
因为?
?
，
2?n?
则
tan?????
?60?
其中：
G金属张丝的切变模量
R张丝半径L张丝长度
‘
?为偏转角度
?0圆桶转速
?z圆柱底面到外圆桶底面的距离
L圆柱高度
R1圆柱半径，R2为外圆桶半径
篇二：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。
V??Rh（2）
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：
V?
?
R
ydx?2?
?
xdx（3）
由（2）、（3）式得：
y0?h?
?R
4g
22
（4）
联立（1）、（4）可得，当x?x0?R/2时，y?h，即液面在x0处的高度是恒定值。
方法一：用旋转液体液面最高与最低处的高度差测量重力加速度g
如图2所示，设旋转液面最高与最低处的高度差
图1原理图
根据图1有：为旋转角速度，
为
（1）
处的值。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，液体的体积为：
（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：
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。