杭州电子科技大学：《大学物理》课程实验指导（基础物理）实验7 液体粘滞系数的测定（PPT讲稿）

大学物理实验 粘滞系数的测定 杭州电子科技大学 物理实验中心 A

粘滞系数的测定 杭州电子科技大学 物理实验中心 大学物理实验

■前 言 ■实验目的 ■实验仪器 ■实验原理 ■ 实验内容 注意事项

前 言 实验目的 实验仪器 实验原理 实验内容 注意事项

前言 粘滞系数是表征液体粘滞程度的重要参数，是液体流动 时内摩擦作用大小的量度。在工程技术和科学研究的许 多领域中，测定液体的粘滞系数是非常重要的。如机械 的润滑，船舶的航行，石油在封闭管道中的输送以及与 液体性质有关的研究中，都需要测定液体的粘滞系数。 测量液体粘滞系数的常用方法有落体法、转筒法、阻尼 法和毛细管法。落体法（又称斯托克斯法）是最基本的 一种，本实验中用落体法测量粘滞系数较大的液体。此 实验用秒表来测量小球在液体中下落的时间

前 言 粘滞系数是表征液体粘滞程度的重要参数,是液体流动 时内摩擦作用大小的量度。在工程技术和科学研究的许 多领域中，测定液体的粘滞系数是非常重要的。如机械 的润滑，船舶的航行，石油在封闭管道中的输送以及与 液体性质有关的研究中，都需要测定液体的粘滞系数。 测量液体粘滞系数的常用方法有落体法、转筒法、阻尼 法和毛细管法。落体法（又称斯托克斯法）是最基本的 一种，本实验中用落体法测量粘滞系数较大的液体。此 实验用秒表来测量小球在液体中下落的时间

实验目的 观察液体的内磨擦现象。 学会用落体法测量液体的粘滞系数。 学会用秒表测量小球在液体中下落的时间

实 验 目 的  观察液体的内磨擦现象。  学会用落体法测量液体的粘滞系数。  学会用秒表测量小球在液体中下落的时间

实验仪器 ④ 1.仪器底座； 2.仪器容器（带厘米刻度）； 3.备用小球存放搁板： ② 4.永久磁铁； 计时起始位置 5.容器防尘盖； 小钢球 6.水准器， 7.容器斜坡代底部； 蓖胨油 8.底座调平螺钉； 计时停止位置 9.磁性拾球器。 10.待测量小球。 8 粘滞系数测定仪示意图 FB328型液体粘滞系数测定仪实物照片

实验仪器

实验原理 在粘滞性液体内下落的小球受到三个力的作用， 即重力重、浮力和粘滞性阻力阻。按斯托克斯定 律：当液面无限宽广，且小球的运动速度不大，没 有旋涡产生时，粘滞阻力等于： f阻-6π7U 式中为液体的内摩擦系数（亦称粘滞系数）； 是小球的半径；是小球的速度。粘滞系数与液体 的种类及温度有关

实验原理 在粘滞性液体内下落的小球受到三个力的作用， 即重力f重、浮力f浮和粘滞性阻力f阻。按斯托克斯定 律：当液面无限宽广，且小球的运动速度不大，没 有旋涡产生时，粘滞阻力等于： f阻=6r 式中为液体的内摩擦系数(亦称粘滞系数)；r 是小球的半径；是小球的速度。粘滞系数与液体 的种类及温度有关

实验原理 当小球在液体内下落时，因为和是一定的，故阻力将 随下落速度的增大而增大。最后必将达到重力、浮力、阻力 三者的合力为零。此后小球就以速度，作匀速运动，即 重寸浮寸阳0 4 4 3 p-3p8-6xmr=0 2P-P 9 Vo 图1实验置图

实验原理 当小球在液体内下落时，因为和r是一定的，故阻力将 随下落速度的增大而增大。最后必将达到重力、浮力、阻力 三者的合力为零。此后小球就以速度0作匀速运动，即 6 0 3 4 3 4 1 0 3 3 r g − r  g −  r = N1 N2 图 1 实验装置图 h0 l  D 2 0 1 9 2 gr     − = f重−f浮−f阻=0

实验原理 但因液体总要放在一定的容器内，液面不可能是 无限广的。当考虑到容器壁的存在时，应修正为： P-P 2(p-p )gr't gd(p-pi) (1+2.4 R 90+24R 181(1+2.4 式中D为容器的内直径；d为钢球的直径；t 为小球下落的时间；为小球下落的距离。此公 式仍未把容器的底与液体的表面这种边界对实 验的影响考虑在内，在我们的实验中忍略不计

实验原理 但因液体总要放在一定的容器内，液面不可能是 无限广的。当考虑到容器壁的存在时，应修正为： 18 (1 2.4 ) ( ) 9 (1 2.4 ) 2( ) (1 2.4 ) 9 2 1 2 2 2 1 0 1 D d l g d t R r l g r t g r R r + − = + − = + − =          式中D为容器的内直径；d为钢球的直径；t 为小球下落的时间；l为小球下落的距离。此公 式仍未把容器的底与液体的表面这种边界对实 验的影响考虑在内，在我们的实验中忽略不计

实验内容 1.取散颗较圆的小钢球，用螺旋测微计测量其直径d 每颗小球至少测取3次数据，然后分别算出平均值 (编号分别为d、d、d山)待用。 2.用夹子夹住小钢球先在油中浸润，然后在圆筒轴线 并靠近液面处释放小球，用停表测出小球匀速下落 经过两根蓝线间的距离1所需要的时间t,则1/t (用五个小球分别测量)。每个小球下落6次，测6个 t取平均，然后再做另一个球，直到把3个球做完

实验内容 1. 取散颗较圆的小钢球，用螺旋测微计测量其直径d 每颗小球至少测取3次数据，然后分别算出平均值 （编号分别为d1、d2、d3）待用。 2. 用夹子夹住小钢球先在油中浸润，然后在圆筒轴线 并靠近液面处释放小球，用停表测出小球匀速下落 经过两根蓝线间的距离l 所需要的时间t，则0=l/t （用五个小球分别测量)。每个小球下落6次，测6个 t取平均，然后再做另一个球，直到把3个球做完

实验内容 3.用游标卡尺测量圆筒的内径共3次，取平均值。 4.用钢直尺测出两根蓝线间距离1，求出平均值。 用比重计测出蓖麻油的密度P。小钢球的密度p 由实验室给定。各量测完后再用温度计测蓖麻油 的温度

实验内容 3. 用游标卡尺测量圆筒的内径D共3次，取平均值。 4. 用钢直尺测出两根蓝线间距离l，求出平均值。 用比重计测出蓖麻油的密度1。小钢球的密度 由实验室给定。各量测完后再用温度计测蓖麻油 的温度