实验七用落球法测定液体的粘滞系数 、实验仪器: 用落球法测液体粘滞系数 、实验原理及内容: 实际流体在作层流时,由于流速的不同,在相邻两层流体之间产生内摩擦力,此力也 叫粘滞力。半径为r的小球在粘度为n的无限广延的液体中下落时,小球所受到向上的粘 滞阻力∫=6丌U。 当质量为m、半径为r的小球在密度为液体中下落时,作用在小球上的力有三个
实验七 用落球法测定液体的粘滞系数 一、实验仪器： 二、实验原理及内容： 实际流体在作层流时，由于流速的不同，在相邻两层流体之间产生内摩擦力，此力也 叫粘滞力。半径为 r 的小球在粘度为的无限广延的液体中下落时，小球所受到向上的粘 滞阻力 f = 6r 。 当质量为 m、半径为 r 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mg铅直向下,浮力4 3"和粘滞力∫铅直向上。开始,由于重力大于浮力和粘滞 力的和,所以小球加速下落,随着速率增大,粘滞力也增大。当三力平衡后,小球将以υ 匀速下落,即 4 从而可得液体的粘度为 6m8 L称为收尾速度,它是小球在无限广延的液体中匀速下落时的速度。但在实验室无法 实现这一条件,因此本实验采用多管法。将一组直径不同的管子安装在同一水平板上,在 每个管子上均刻有间距为s的刻线。上刻线与液面有适当距离,以致当小球下落经上刻线 时已在做匀速运动。实验时,测量小球匀速下落通过距离s所需的时间t和各管的直径用 D。以t为纵轴,亠为横轴,延长直线与纵轴相交于to,则ω就是当D→α时,即在无限 广延的液体中小球匀速下落通过距离s所需的时间,则有 4-16-2) to 测出m、r、p、D,代人式(3-7-1)即可求出n 三、思考题 1、什么是实际流体?什么是理想流体? 2、实际流体在作层流流时,由于什么的不同,在相邻两层流体之间产生内摩擦力?此力 还叫什么力?液体的这种性质称为什么性? 3、液体的粘度系数η与什么有关?对于液体,随着温度的升高如何变化?对于气体又 如何?它的单位是什么? 4、简述小球在粘性流体中下落的速度变化过程?(提示:从小球进入液体开始讨论) 5、在斯托克斯定律中,粘滞阻力的表达式是对于某一形状的物体适应,还是对所有形状 的物体均适应? 6、测定液体粘度系数的方法有多种,常用的都有些什么方法
重力 mg 铅直向下，浮力 r g 3 3 4 和粘滞力 f 铅直向上。开始，由于重力大于浮力和粘滞 力的和，所以小球加速下落，随着速率增大，粘滞力也增大。当三力平衡后，小球将以 0 匀速下落，即 6 0 3 4 0 3 mg − r g − r = 从而可得液体的粘度为 g r mg r 0 3 6 3 4 − = 0 称为收尾速度，它是小球在无限广延的液体中匀速下落时的速度。但在实验室无法 实现这一条件，因此本实验采用多管法。将一组直径不同的管子安装在同一水平板上，在 每个管子上均刻有间距为 s 的刻线。上刻线与液面有适当距离，以致当小球下落经上刻线 时已在做匀速运动。实验时，测量小球匀速下落通过距离 s 所需的时间 ti 和各管的直径用 Di 。以 t 为纵轴， D d 为横轴，延长直线与纵轴相交于 t0，则 t0 就是当 D→时，即在无限 广延的液体中小球匀速下落通过距离 s 所需的时间，则有 0 0 t s = （4－16－2） 测出 m、r、、0，代人式（3－7－1）即可求出。 三、思考题： 1、什么是实际流体？什么是理想流体？ 2、实际流体在作层流流时，由于什么的不同，在相邻两层流体之间产生内摩擦力？此力 还叫什么力？液体的这种性质称为什么性？ 3、液体的粘度系数η与什么有关？对于液体，随着温度的升高η如何变化？对于气体又 如何？它的单位是什么？ 4、简述小球在粘性流体中下落的速度变化过程？（提示：从小球进入液体开始讨论） 5、在斯托克斯定律中，粘滞阻力的表达式是对于某一形状的物体适应，还是对所有形状 的物体均适应？ 6、测定液体粘度系数的方法有多种，常用的都有些什么方法？
7、用斯托克斯定律法测量液体粘度的条件是什么?本实验是如何去满足这些条件的? 8、在实验中,为什么测量的是管子第二条刻线与最下边刻线间的距离,而不直接测量管 子第一条刻线与下刻线间的距离?测量五个管子的时间是要求每个管子各自的平均值还 是五个管子的平均值? 9、测量每个管子的时间和距离是要求速度还是有其他用途?简述其用途。 10、在测量中小球应干燥、无油污,放入时应轻而稳,并且小球应沿各管的管子的轴线铅 直下落,为什么要这样做?每下落一粒小球应间隔一段时间,不能连续,为什么? 11、在实验中为什么应尽量避免热接触? 12、在实验时,为什么要测量温度?它是指待测液体的温度还是室温?
7、用斯托克斯定律法测量液体粘度的条件是什么？本实验是如何去满足这些条件的？ 8、在实验中，为什么测量的是管子第二条刻线与最下边刻线间的距离，而不直接测量管 子第一条刻线与下刻线间的距离？测量五个管子的时间是要求每个管子各自的平均值还 是五个管子的平均值？ 9、测量每个管子的时间和距离是要求速度还是有其他用途？简述其用途。 10、在测量中小球应干燥、无油污，放入时应轻而稳，并且小球应沿各管的管子的轴线铅 直下落，为什么要这样做？每下落一粒小球应间隔一段时间，不能连续，为什么？ 11、在实验中为什么应尽量避免热接触？ 12、在实验时，为什么要测量温度？它是指待测液体的温度还是室温？