落球法测量液体的黏滞系数实验报告[文档推荐] .pdfVIP

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， ZKY PID 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 ? =3 vd （斯托克斯公式） （图一） 其中是 液体的黏度， d 是小球的直径， v 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 v0 （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 G F + ? 即 mg gV 3 v d 0 0 式中 m、V 分别表示小球的质量和体积， 0 表示液体的密度。 如用 表示小球的 密度，则小球的体积 V 为 3 4 d V 3 2 小球的质量 m 为 3 m V d 6 代入 mg gV 3 v d 并整理得 0 0 2 0 gd 18v0 本实验中，小球在直径为 D 的玻璃管中下落，液体在各方向无限广阔的条 2 0 gd 件不满足，此时黏滞阻力的表达式可加修正系数 1+2.4d / D ，而 18v