液體粘滯系數(shù)的測定

液體粘滯系數(shù)的測定第一頁，共十二頁，編輯于2023年，星期三第二頁，共十二頁，編輯于2023年，星期三實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠^察液體的內(nèi)摩擦現(xiàn)象，學(xué)會用落球法測量液體的粘滯系數(shù)。應(yīng)用斯托克斯定律測定蓖麻油的粘滯系數(shù)。掌握基本測量儀器（如游標(biāo)卡尺、螺旋測微計(jì)、停表等）的使用方法。第三頁，共十二頁，編輯于2023年，星期三實(shí)驗(yàn)儀器盛液體玻璃筒、蓖麻油、小鋼球、停表、鋼尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測微計(jì)、比重計(jì)、磁鐵、竹夾。第四頁，共十二頁，編輯于2023年，星期三實(shí)驗(yàn)原理在粘滯性液體內(nèi)下落的小球受到三個力的作用，即重力f重、浮力f浮和粘滯性阻力f阻。按斯托克斯定律：當(dāng)液面無限寬廣，且小球的運(yùn)動速度不大，沒有旋渦產(chǎn)生時，粘滯阻力等于：f阻=6r

式中為液體的內(nèi)摩擦系數(shù)(亦稱粘滯系數(shù))；r是小球的半徑；是小球的速度。粘滯系數(shù)與液體的種類及溫度有關(guān)。第五頁，共十二頁，編輯于2023年，星期三實(shí)驗(yàn)原理當(dāng)小球在液體內(nèi)下落時，因?yàn)楹蛂是一定的，故阻力將隨下落速度的增大而增大。最后必將達(dá)到重力、浮力、阻力三者的合力為零。此后小球就以速度0作勻速運(yùn)動，即

f重f浮f阻=0第六頁，共十二頁，編輯于2023年，星期三實(shí)驗(yàn)原理但因液體總要放在一定的容器內(nèi)，液面不可能是無限廣的。當(dāng)考慮到容器壁的存在時，應(yīng)修正為：

式中D為容器的內(nèi)直徑；d為鋼球的直徑；t為小球下落的時間；l為小球下落的距離。此公式仍未把容器的底與液體的表面這種邊界對實(shí)驗(yàn)的影響考慮在內(nèi)，在我們的實(shí)驗(yàn)中忽略不計(jì)。第七頁，共十二頁，編輯于2023年，星期三實(shí)驗(yàn)步驟1.取五顆較圓的小鋼球，用螺旋測微計(jì)測量其直徑d。每顆小球至少測取3次數(shù)據(jù)，然后分別算出平均值（編號分別為d1、d2、d3、d4、d5）待用。2.用竹夾子夾住小鋼球先在油中浸潤，然后在圓筒軸線并靠近液面處釋放小球，用停表測出小球勻速下落經(jīng)過兩根藍(lán)線間的距離l所需要的時間t，則0=l/t（用五個小球分別測量)。每個小球下落3次，測3個t取平均，然后再做另一個球，直到把5個球做完。第八頁，共十二頁，編輯于2023年，星期三實(shí)驗(yàn)步驟3.用游標(biāo)卡尺測量圓筒的內(nèi)徑D共3次，取平均值。4.用鋼直尺測出兩根藍(lán)線間距離l，求出平均值。用比重計(jì)測出蓖麻油的密度1。小鋼球的密度由實(shí)驗(yàn)室給定。各量測完后再用溫度計(jì)測蓖麻油的溫度。第九頁，共十二頁，編輯于2023年，星期三數(shù)據(jù)表格注：的國際單位為帕斯卡·秒（Pa·s）。即當(dāng)各量的單位取為國際單位（g為m/s2，d、D為m，1為kg/m3，0

為m/s)時，的單位為帕斯卡·（Pa·s）。

第十頁，共十二頁，編輯于2023年，星期三注意事項(xiàng)

在按動和停止秒表時，視線必須分別與上、下兩根藍(lán)線處于相同的高度，以防止視差產(chǎn)生。第十一頁，共十二頁，編輯于2023年，星期三思考題

1.為什么小球放進(jìn)液體時應(yīng)盡量靠近液面并沿其圓筒的軸線下落?2.在測量0時，如果0太大，就難以準(zhǔn)確測量其值．若要使勻速運(yùn)動的0較小，問小球的材料、尺寸應(yīng)如何去選擇?3.測小球下落時間t