落球法测定液体的粘度.doc

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物理实验预****报告
化学物理系 05级 *亮**PB05206050
一、实验题目：落球法测定液体的粘度
二、实验目的：
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物理实验预****报告
化学物理系 05级 *亮**PB05206050
一、实验题目：落球法测定液体的粘度
二、实验目的：通过用落球法测量油的粘度，学****并掌握测量的原理和方法
三、实验原理：
实验原理
斯托克斯公式的简单介绍
粘滞阻力是液体密度、温度和运动状态的函数。从流体力学的基本方程出发可导出斯托克斯公式： 粘滞阻力 （1）
η的表示
在一般情况下粘滞阻力F是很难测定的。还是很难得到粘度η。为此，考虑一种特殊情况：小球的液体中下落时，重力方向向下，而浮力和粘滞阻力向上，阻力随着小球速度的增加而增加。最后小球将以匀速下落，由式得
(2)
式中ρ是小球的密度，g为重力加速度，由式（2）得
（3）
由对Re的讨论，我们得到以下三种情况：
当Re<，可以取零级解，则式（3）成为
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（4
即为小球直径和速度都很小时，粘度η的零级近似值。
（2）<Re<，可以取一级近似解，式（3）成为
（8）
（3）当Re>，还必须考虑二级修正，则式（6）变成
（9）
四、实验步骤:
用等时法寻找小球匀速下降区，测出其长度l。
用螺旋测微器测定6个同类小球的直径，取平均值并计算小球直径的误差。
将一个小球在量筒中央尽量接近液面处轻轻投下，使其进入液面时初速度为零，测出小球通过匀速下降区l的时间t，重复6次，取平均值，然后求出小球匀速下降的速度。
测出R、h和ρ0（三次）及液体的温度T，温度T应取实验开始时的温度和实验结束时的温度的平均值。应用式（7）计算η0。
计算雷诺数Re，并根据雷诺数的大小，进行一级或二级修正。
选用三种不同直径的小球进行重复实验。
五、实验数据记录：
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匀速下降区l/cm.



直径2R/cm



高H/cm



液体密度ρ0/

钢球密度ρ/

液体温度/℃

液体温度/℃

重力加速度g/

表—1
1
2
3
4
5
6
直径( 大)/mm