落球法测定液体的粘度实验总结.docx

落球法测定液体的粘度实验总结肇庆学院实验预****报告级班组实验合作者实验日期姓名:学号老师评定实验题目落球法测定液体的粘度实验目的: 学****和掌握一些基本物理量的测量学会落球法测定液体的粘滞系数简要原理: 一个在静止液体中下落的小球受到重力、浮力和粘滞阻力3个力的作用,如果小球的速度v很小,d为小球直径,且液体可以看成在各方向上都是无限广阔的,则从流体力学的基本方程可以导出表示粘滞阻力的斯托克斯公式:F=3πηvd(1) 由于粘滞阻力与小球速度v成正比,小球在下落很短一段距离后,所受3力达到平衡,小球将以v0匀速下落,此时有: 1/6πd^3(ρ-ρ0)g=3πηv0d(2) 式中ρ为小球密度,ρ0为液体密度。由式可解出粘度η的表达式:η=(ρ-ρ0)gd^2/18v0(3) 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件不满足,此时粘滞阻力的表达式可加修正系数(1+/D),式可修正为:η=(ρ-ρ0)gd^2/18v0(1+/D)(4) 当小球的密度较大,直径不是太小,而液体的黏度值又较小时,小球在液体中的平衡速度v0会达到较大的值,奥西斯果尔斯公式反映出了液体运动状态对斯托克斯公式的影响:F=3πηvd(5) 其中Re称为雷诺数,是表征液体运动状态的无量纲参数。 Re=v0dρ0/η(6)当Re1时,还需考虑高级修正项。考虑式中1级修正项的影响及玻璃管的影响后,黏度η1可表示为: η1=(ρ-ρ0)gd^2/18v0(1+/D)(1+3Re/16)=η/(1+3Re/16)(7)他可以表示成零级近似解的函数: η1=η0-3/16dvρ0(8) 已知或测量得到Ddv等参数后,由式计算黏度,再由式计算Re,若需计算Re的1次修正,则由式计算经修正的黏度η1 预****问答: 。;。 。? 实验记录: =g盛小球的空盘质量m2=g容器内径D=cm液体总高度H=cm下落高度L=cm液体温度T=°C重力加速度g=cm/s2 修正d′=d-螺旋测微计的零点读数实验9用落球法测液体的粘度[实验目的] 观察液体的粘滞现象。进一步熟悉游标卡尺,读数显微镜和秒表的使用方法。学会用落球法测液体的粘度。[实验仪器] 读数显微镜、秒表、游标卡尺、米尺、镊子。[仪器介绍] 1、游标卡尺见实验1、秒表见实验7。2、读数显微镜显微镜是帮助人眼观察近处微小物体的常用光学仪器,它由焦距较短的物镜和焦距较长的目镜构成,基本光路如图1所示:处在物镜1倍到2倍焦距之间的小物体AB,经物镜生成放大倒置的实像A′B′,A′B ′处于目镜焦距以内,人眼通过目镜观察目镜(a) A″(b) 图2读数显微镜 1、目镜调节手轮2、分划板调节手轮3、分划板位置锁紧螺钉4、分划板5、物镜6、工作台面7、反射镜8、测微鼓轮9、标尺10、调焦手轮图1显微镜的基本光路图时,看到的是A′B′的放大的虚像A"B",视场中的A"B"的上下和左右与原物AB相反。在A′B′位置上放置刻有十字准线的分划板,在显微镜筒与固定镜架之间装上螺旋测微装置,就可读出十字准线相对固定镜架的位置,平移十字准线到另一位置时,两个位置之差就是平移的距离,这就构成了读数显微镜。图2是一种常用读数显微镜的外形图,是其镜筒的剖面图。左右旋转目镜调节手轮①,可改变目镜与分划板④的间距,使分划板上的十字准线清晰。松开分划板位置锁螺钉③,旋转分划板位置调节手轮②,使分划板上的十字准线分别与镜筒平移方向平行及垂直。也可上下移动手轮②,调整物镜与分划板的距离,然后锁紧螺钉③,被测物体放在物镜⑤下方的工作台面⑥上。调节调焦手轮⑩可使镜筒上下移动,以便物体在分划板上成像清晰,旋转测微鼓轮⑧,带动显微镜筒和分划板左右平动,测微鼓轮每旋转一周,镜筒和分划板上的准线在标尺⑨上向左平移1mm,测微鼓轮周界上刻有100等分格,因此读数显微镜的分度值为,可估读到。读数显微镜的读数方法与千分尺类似,将标尺⑨上得到的整毫米数与测微鼓轮上得到的示值相加即可。工作台的毛玻璃台面下方装有反射镜⑦,其作用是把射来的光线反射上去照亮被测物体,不用时可将反射镜背面转向迎光面。使用读数显微镜时还必须注意不能用手或纸片去擦物镜和目镜,以免留下污渍或划痕;螺旋测微装置的丝杆和螺母套筒之间有间隙,测量时只能一个方向旋转测微鼓轮,如需反转,必须空转几圈后再测量,以便消除回程误差。[实验原理] 物体在液体中运动时,物体表面将附着一层液体。由于这层液体与其相邻的液层之间存在着相互作用力,而使物体受到与运动方向相反的阻力作用。液体内部相邻液层之间由于