用落球法测定液体的粘度.pdf

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P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=一PV体g；液体的浮力f=AV体g液体的粘滞阻力F=6nqrV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PV体g=V体g+6n耳rV此时小球的加速度为零匀速下降这个速度称为收尾速度（或平衡速度）将V体=PP)g=3onVd所以(4-1)式中d=2r为小球的直径实验时使小球在有限的圆形油筒中下落液体不是无限宽广的考虑到圆筒器壁的影响应对斯托克斯公式加以修正式(4—1)变为1(P-P^gd118r(i+2.4^xi+(4-2)式中D为圆筒的内径h为筒内液体的高度d为小球直径实验测定时由于d<<h则式(4-2)分母中的(1+1.65-D1该式可改写成为1%(1+2・4(4-3)由上式可以测定在国际单位制中的单位是Pa•So实验内容及步骤1•实验采用大小相同的小钢球用千分尺(关于千分尺的使用参见实验一)测出