落球法测定甘油的粘滞系数Word版.docx

落豕法测it液体的粘滞系数—、实验内容：熟悉斯托克斯定律，掌握用落球法测量液体的粘滞系数的原理和方法二、实验仪器：落球法粘滞系数测定仪、小钢球、薨麻油、千分尺、激光光电计时仪三、实验原理：如图1,当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〃若、液体作用于小球的浮力（V为小球体积，P为液体密度）和粘滞阻力F（其方向于小球运动方向相反）如果液体无限深广，在小球下落速度v较小的情况下，有：F=6^77rv（1）图1液体的粘滞系数测董装置上式称为斯托克斯公式，式中〃为液体的粘滞系数，单位是Pas,r为小球的半径斯托克斯定律成立的条件有以下5个方面：1）媒质的不均一性与球体的大小相比是很小的；2）球体仿佛是在一望无涯的媒质中下降；3）球体是光滑且刚性的；4）媒质不会在球面上滑过；5）球体运动很慢，故运动时所遇的阻力系由媒质的粘滞性所致，而不是因球体运动所推向前行的媒质的惯性所产生小球开始下落时，由于速度尚小，所以阻力不大，但是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：mg=pgV4-6^7/rv于是小球开始作匀速直线运动，由上式可得：（m-Vp）g•16w令小球的直径为d,并用m=-dyp,v=-,r=-代入上式得：6t2妇⑵18/其中为小球材料的密度，/为小球匀速下落的距离，7为小球下落/距离所用的时间。

实验时，待测液体盛于容器中，故不能满足无限深广的条件，实验证明上式应该进行修正测量表达式为：1(1+2.4—)(1+1.6—)DH其中为容器的内径,四、实验步骤：H为液柱高度1, 调整粘滞系数测量装置及实验仪器1）调整底盘水平，在仪器横梁中间部位放重锤部件，调节底盘旋钮，使重锤对准底盘的中心圆点2）将实验架上的两激光器接通电源，并进行调节，使其红色激光束平行对准锤线3）收回重锤部件，将盛有待测液体的量筒放置到实验架底盘中央，井在实验中保持位置不变4）在实验架上放上钢球导管小球用酒精清洗干净，井用滤纸吸干5）将小球放入钢球导管，看其能否阻挡光线，如不能，则适当调整激光器位置2, 用温度计测量油温，在全部小球下落完后再测一次油温，取其平均值3, 测量上下两激光束之间的距离/°4, 将小球放入钢球导管，当小球落下，阻挡上面的红色激光束，秒表开始记时，到小球落到阻挡下面的红色激光束时，停止记时，读出下落时间，重复6次5, 计算薨麻油的粘滞系数五、数据记录和数据处理表格―d(mm)1(mm)D(mm)H(mm)p(Kg/m3)p(Kg/m5)7.90xl030.958xlO3次123456t(s)表格二T二°C(p'-p)gd\177=:—18/(1+2.4—)(1+1.6—)DHEn=^xlOO%〃o〃。

为测量室温下的公认值六、思考题：1）为什么要对测量表达式（2）进行修正？提示：斯托克斯定律成立的条件是球体仿佛是在一望无涯的媒质中下降，而实验采用的有限的油柱，故应进行修正2）本实验中如果钢球表面粗糙对实验会有影响吗？提示：有斯托克斯定律成立的条件要求球体是光滑且刚性的3）激光束为什么一定要通过玻璃圆筒的中心轴？提示：激光束如果不通过玻璃圆筒的中心轴，小球下落时就不会阻挡激光束，激光计时器就得不到启动信号而不能计时4）本实验中不少的同学每次测量的时间完全一样，由此你能够对电子计时仪器提出什么要求？5）如何判断小球在作匀速运动？提示：让小球贴近液面下落，测量其经过测量区域一定距离的时间，然后再将小球液面上面一定高度处下落，测量通过同样距离的时间，若两次时间相同，则可判断小球在作匀速运动友情提示：本资料代表个人观点，如有帮助请下载，谢谢您的浏览!。