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黏滞系数测定实验报告(共10篇) 实验报告粘滞系数测定 实验题目： 目的：根据斯托克斯公式用落球法测定油的粘滞系数 橙色字体的数据是在实验室测量出的原始数据，其他数据是计算所得。 摩擦阻力作用，这就是粘滞阻力的作用。对于半径r的球形物体，在无限宽广的液体中以速度v运动，并无涡流产生时，小球所受到的粘滞阻力F为 F?6??rv（1） 公式（1）称为斯托克斯公式。其中η为液体的粘滞系数，它与液体性质和温度有关。 如果让质量为m半径为r的小球在无限宽广的液体中竖直下落，它将受到三个力的作用，即重力mg、液体浮力f为4?r3?g、粘滞阻力6??rv，这三个力作用在同一直线上，方向如图1所示。起初速度小，重力大 3 于其余两个力的合力，小球向下作加速运动；随着速度的增加，粘滞阻力也相应的增大，合力相应的减小。当小球所受合力为零时，即 mg?4?r3?g?6??rv0?0（2） 3 小球以速度v0向下作匀速直线运动，故v0称收尾速度。由公式（2）可得 4 (m??r3?)g ??（3） 6?rv0 图1 当小球达到收尾速度后，通过路程L所用时间为t，则v0＝L/t，将此公式代入公式（3）又得 4 (m??r3?)g 3 ???t （4） 6?rL 上式成立的条件是小球在无限宽广的均匀液体中下落，但实验中小球是在内半径为R的玻璃圆筒中的液体里下落，筒的直径和液体深度都是有限的，故实验时作用在小球上的粘滞阻力将与斯托克斯公式给出的不同。当圆筒直径比小球直径大很多、液体高度远远大于小球直径时，其差异是微小的。为此在斯托克斯公式后面加一项修正值，就可描述实际上小球所受的粘滞阻力。加一项修正值公式（4）将变成 4 (m??r3?)g （5） ???t r?? 6?rL?1?2.4? R?? 式中R为玻璃圆筒的内半径，实验测出m、r、ρ、t、L和R，用公式（5）可求出液 体的粘滞系数η。 实验内容：橙色字体的数据是在实验室测量出的原始数据，其他数据是计算所得。 数据处理方法一 图2 2． 测量记录 待测液体的密度 ρ0g/cm3=950Kg/m3 个小球与盘的总质量 m1= 16.2754 g=0.0162754Kg 盛小球的空盘质量 m2= 16.1350g=0.0161350Kg 个小球的质量 m=(0.0162754-0.0161350)/30=4.6800310－6Kg 容器内径 D= 64.12 mm=0.06412m 液体总高度 H= 378.0 mm=0.3780m 下落高度 L= 20.0cm=0.20m 液体温度 T= 26 °C 重力加速度g= 9.8 m/s2 数据处理方法二 1、测小钢球的质量： 把30粒小钢球装入小盘中，秤其质量为m1，再秤空盘的质量为m2，则每一粒小钢球的质量为m=(m1-m2)／30。 秤得：m1 =±0.0006(g) m2=±0.0006(g) ∴m= (m1- m2)／30=(- )／30=0.00468g 结果表示：m=(4.68±0. 04)310-3 (g) =(4..68±0.04)310-6(Kg) 相对不确定度 UEm=Um／m=0.00004／0.00468= 1% 2、测液体温度及比重： 温度T=26.0±0.6(℃) ρ=0.9500±0.0003(g2cm-3)= (0.9500±0.0003)3103(Kg2cm-3) ρ的相对不确定度UEρ=0.3% 3、测玻璃管内径R、液深H 内径D=64.12±0.01(mm) R=D／2=32.06±0.01(mm) R的相对不确定度UER=0.01÷32.06=0.03% 液深H=378.0±0.6mm， H的相对不确定度UEH=0.6÷378.0=0.15% 4、测N1，N2之间的距离ll =20.0±0.6(mm) l的相对不确定度UEl=0.6÷20.0=3% 5、测小球半径r：设小球直径为d， r = d／2=0.5000±0.0003(mm)， r的相对不确定度UEr=0.0003÷0.5000=0.6% 6 Et-3 v0 =l／t =20.0310÷32.15= 0.622310-3 (ms-1） v0的相对不确定度Uv0=UE l)+UE t)=0.6%+0.2%=0.8% U(v0)= v03E(v0)=0.622310-330.8%=4.976310-6(ms-1） v0的结果表示：v0=(0.622±0.02) 310-3(ms-1） =0.622310-33(1±0.8%) (ms-1） v= v02(1+2.4r／R)2(1+3.3r／H) =0.622310-33(1+2.430.5000÷