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
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
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。
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。
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物理实验预习报告
化学物理系05级 姓名 张亮 学号PB05206050
一、实验题目:落球法测定液体的粘度
二、实验目的:通过用落球法测量油的粘度,学习并掌握测量的原理和方法
三、实验原理:
实验原理
1. 斯托克斯公式的简单介绍
粘滞阻力是液体密度、温度和运动状态的函数。从流体力学的基本方程出发可导出斯托克斯公式: 粘滞阻力 (1)
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实验 36 落球法测定液体粘度
实验目的:
1、观察液体的内摩擦现象,学会用落球法测量液体粘度.
2、掌握基本测量仪器(如游标卡尺、螺旋测微计、秒表、比重计等)的方法.
3、学会用计算机辅助设计,了解进行科学实验的方法.
实验要求:
1、用计算机进行辅助设计,选择合适的实验条件.
2、用不同大小和材质的小球对不同的液体进行实验,以验证计算机辅助设计选择的实验条件的合理性与正确性.
3、用不同直径的圆柱形玻璃管进行实验,研究管壁对小球运动的影响.
4、测定蓖麻油的粘度.
5、用实验研究小球运动的收尾速度.
仪器设备:
各种不同规格的玻璃圆筒、小球和液体、游标卡尺、螺旋测微计、米尺、秒表、
比重计、温度计等.
实验提示:
在稳定流动的流体中,因为各层流体的速度不同就会产生切向力,快的一层给慢的一层拉力,慢的一层给快的一层阻力.这一对力称为流体的内摩擦力或粘滞力.
若小球在无限广延的均匀液体中下降,且在运动过程中不产生旋涡,则根据St。kes定律,小球受到的粘滞力为式中,η是液体的粘度,r是小球的半径,v是小球的运动速度.
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用落球法测定液体的粘度
实验目的
1.根据斯托克斯公式,用落球法测液体的粘度。
2.学习间接测量结果的误差估算。
实验仪器
玻璃圆筒,小钢球,停表,螺旋测微器,直尺,温度表,镊子,提网(或磁铁),待测液体(甘油或蓖麻油)。
实验原理
在液体内部,不同流速层的交接面上,有切向相互作用力,流速大的一层受到的力和它的流速方向相反,使之减速;流速小的一层受到的力和它的流速方向相同,使之加速。这样,相互作用的结果,使相对运动减慢。流体的这种性质就是粘滞性。这一对力称为内摩擦力,也称为粘滞力。
当半径为r的光滑球形固体,在密度为粘滞系数为且液面为无限宽广的粘滞流体中以速度V运动时,若速度不大、球较小、液体中不产生涡流,则小球受到的粘滞力为
F=6rV
当密度为,体积为V体的小球在密度为的液体中下落时,作用在小球上的力有三个:重力P=V体g; 液体的浮力f =V体g ,液体的粘滞阻力F=6rV这三个力都在同一铅直线上,如图4—1所示。球开始下落时的速度很小,所受的阻力不大,小球加速下降,随着速度的增加,所受的阻力逐渐加大。当速度达到一定值时,阻力和浮力之和将等于重力,即
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实验9 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)进一步熟悉游标卡尺,读数显微镜和秒表的使用方法。
(3)学会用落球法测液体的粘度。
[实验仪器]
读数显微镜、秒表、游标卡尺、米尺、镊子。
[仪器介绍]
1、游标卡尺见实验1、秒表见实验7。
2、读数显微镜
显微镜是帮助人眼观察近处微小物体的常用光学仪器,它由焦距较短的物镜和焦距较长的目镜构成,基本光路如图1所示:处在物镜1倍到2倍焦距之间的小物体AB,经物镜生成放大倒置的实像A´B´,A´B´处于目镜焦距以内,人眼通过目镜观察时,看到的是A´B´的放大的虚像A"B",视场中的A"B"的上下和左右与原物AB相反。
在A´B´位置上放置刻有十字准线的分划板,在显微镜筒与固定镜架之间装上螺旋测微装置,就可读出十字准线相对固定镜架的位置,平移十字准线到另一位置时,两个位置之差就是平移的距离,这就构成了读数显微镜(又称为移测显微镜)。
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实验名称:
落球法测量液体的黏滞系数
实验目的:
测定蓖麻油的黏滞系数。
实验器材:
变温黏度测量仪,温控实验仪,秒表,螺旋测微器,钢球若干。
(温控试验仪)
(变温粘度仪)
实验原理:
如图1,质量为m的金属小球在黏滞液体中下落时,它会受到三个力,分别是小球的重力G,小球受到的液体浮力F和黏滞阻力?。如果液体的黏滞性较大,小球的质量均匀、体积较小、表面光滑,小球在液体中下落时不产生漩涡,而起下落速度较小,则小球所受到的黏滞阻力为
? (斯托克斯公式)
(图一)
其中是液体的黏度,是小球的直径,是小球在流体中运动时相对于流体的速度。
当小球开始下落时,速度较小,所受到的黏滞阻力也较小,这时小球的重力大于浮力和黏滞阻力之和,小球做加速运动;随着小球速度的增加,小球所受到的黏滞阻力也随着增加,当小球的速度达到一定的数值(称收尾速度)时,三个力达到平衡,小球所受合力为零,小球开始匀速下落,此时
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肇 庆 学 院
电子信息与机电工程学院普通物理实验 课 实验报告
07 级 电子(1) 班 2B 组 实验合作者李雄 实验日期 20##年4月16日
姓名: 王英 学号 25号 老师评定
实验题目: 液体粘度的测量(落球法)
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《用落球法测定液体粘度系数》教案
实验方式:讲解与演示相结合(20-30分钟),学生实验(60-90分钟)
实验要求:
1. 学会用落球法测液体的粘度系数;
2. 掌握基本测量仪器(游标卡尺、螺旋测微器、米尺、秒表等)的用法。
实验仪器:量筒、游标卡尺、螺旋测微器、米尺、秒表、水银温度计、密度计、镊子、小钢球等。
讲解及演示主要内容:
1、实验原理(10分钟)
金属小球在粘性液体中下落时,它受到三个铅直方向的力;小球的重力(m为小球质量)、液体作用小球的浮力(V是小球体积,ρ是液体密度)和粘滞阻力F(其方向与小球运动方向相反)。如果液体无限深广,在小球下落速度较小情况下,有
(1)
上式称为斯托克斯公式,其中d是小球的直径;称为液体的粘度,其单位是Pa·s。
小球开始下落时,由于速度尚小,所以阻力也不大;但随着下落速度的增大,阻力也随之增大。最后,三个力达到平衡,即
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