实验10 用落球法测液体的粘度

[实验目的]

1．观察液体的粘滞现象。

2．熟悉用激光光电计时仪测量物体速度的方法。

3．学会用落球法测液体的粘度。

[实验仪器]

激光光电计时仪、FD-VM-Ⅱ型落球法液体粘滞系数测定仪、读数显微镜等。

[实验原理]

一、Stokes公式

如果液体是不包含悬浮物或弥散物的均匀的无限广延的液体，在液体中运动的球体不产生涡旋，则球体所受的粘滞阻力为

F?6??r?

式中r 是小球的半径，υ 是小球相对液体的速度，η 是液体的粘度，单位是Pa·s 。上式称为Stokes公式。

二、液体粘度的测定

设小球的密度为ρ ，直径为d ，液体的密度为??，小球匀速运动的距离为l ，所用时间为t ，盛有液体的量筒的内径为D ，则有

??(????)gdt

18l?1?2.4dD?2

此式即为在Stokes公式成立的条件下，用落球法测液体粘度的计算公式。

[实验内容及步骤]

1．调整整个实验装置。

2．从计时器上测出6组小球下落的时间间隔t 。

3．从固定激光器的立柱标尺上读出两平行激光束之间的距离l 。

1

4．用读数显微镜测量小球的直径d ，在不同方位测6次。 5．用游标卡尺测量筒内径D 。 6．记录室温θ 。 [数据表格]

表10-1 用落球法测量液体的粘度数据表

D -2， l-2， g2 ρ33， ρ′ = 1.26×1033， θ = 18 °C

[数据处理]

(????)gdt18l?1?2.4dD?(7.80?10

3

2

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3

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2

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Pa·s

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1

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2

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22

2

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u(d)?

uA(d)?uBd)?

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2

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(0.63?10

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2

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3?0.58?10

?6

?6

m

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2

)

2

?0.86?10m

u(t)?uA(t)?

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2

2

1

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2222

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?5.8?10s

u(l)?uB(l)??m(l)

3?0.05?10

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m

2

??u(t)?2?u(l)?2?2?2.4?2

ucr(?)???????????u(d)?

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?????(0.86?10)?3?2?3??2.00?10?6.64?10?2.4?2.00?10????0.2927%?0.3%

uc(?)??ucr(?)?1.384?0.2927%?0.00405?0.004Pa?s

?100%

测量结果为

???uc(?)?(1.384?0.004)Pa?s

3

第二篇：液体粘度的测量 700字

液体粘度的测量（落球法）

实验器材：

盛有被测液体的量筒、镊子、小球、停表、米尺、游标卡尺和螺旋测微器 实验原理：

在稳定流动的液体中，各层液体流速不同，由于速度不同，互相作用的两层液层之间有力的作用，流速较慢的液层作用相邻较快液层上的力使后者减速，其反作用力则使较慢液层加速，我们将这一对力称为内摩擦力或粘滞力。实验证明：f??sdv设半径r的光滑小球，以速度v在均匀、无限广延的液体中运动，若速dl

度不大，球也很小，在液体中不产生涡旋时，据斯托克斯定律，球在液体中所受的阻力f?6??vr。此阻力是球面上附着一层液体与不随球运动的液体间的阻力，即液体的粘滞力。实验中，小球在被测液体中竖直下落，小球受到向下的重力?vg，向上的浮力?0vg和粘滞力f的作用。小球刚落入液体中时垂直向下的重力大于垂直向上的浮力和粘滞力之和，使小球向下加速。速度逐渐增加，当达到某一速度

mg?fr?f浮?0，v时，小球所受合力为零，此后小球将以此速度最终降落。可知：

即：mg?6??vr??gv排?0，得：??????0?Vg上述实验中，我们假定液体的6??r

无限广延。但实验中，我们是使半径为r的球沿盛满液体半径为R的圆筒中心轴4?d?r?下降。所以：f?6?nv(1?k)，????0?3???2???RLdr6?3g (1?k)t2R

实验内容：

1、用螺旋测微器测量小球的直径d，共测六个小球，记录结果并编号待用

2、用游标卡尺测量量筒的内壁D

3、在量筒上定出两道水平标志线A、B（A在液面下4cm处（确保小球作匀速运动）），用米尺量出量筒上两个标记线之间的距离L

4、用镊子夹起小球，先将小球在待测液体中浸一下，然后让小球在量筒液面中心处释放，用停表测小球经过标记线A到标记线B所需的时间t

5、记下液体的温度，计算出液体的粘滞系数与不确定度

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