用落球法测量液体的粘度实验报告

用落球法测量液体的粘度实验报告实验名称：用落球法测量液体的粘度
实验目的：通过落球法测量液体的粘度，了解粘度的定义及计
算方法。

实验原理：粘度是指液体流动阻力的大小。

通过落球法可以测
量液体的粘度。

当一球从管子的上端落下时，由于液体的粘滞力，球不能自由下落，而是随时间逐渐减速直到停止。

落球法利用粘
滞力对球体的作用直接测得液体黏度，计算公式如下：η=2(g-ρV)/9c
其中，η为液体的粘度，g为重力加速度，V为球体体积，ρ为
球体密度，c为液体中球体的附面积所造成的阻力系数。

实验器材：落球仪、不锈钢球、粘度杯、天平、计时器。

实验步骤：
1. 将清洗干净的粘度杯放置于水平桌面上，从中心位置向四周倾倒粘度杯内液体，使其液面略高于粘度杯口。

2. 用干净柔软的织物揩干不锈钢球的表面和手指指纹，取适量液体注入粘度杯中。

3. 轻轻放入处理好的不锈钢球，并避免球与粘度杯发生碰撞。

4. 将不锈钢球从杯口自由落下，计时器开始计时。

5. 直到不锈钢球停止落下，记录下时间t。

6. 用天平称出不锈钢球的质量m，以及球的直径D和液体的温度θ。

7. 重复以上步骤3至6，得到不同时间下的球体速度v。

8. 用计算公式计算液体的粘度。

η=2(g-ρV)/(9c)
9. 根据实验结果计算液体的平均粘度。

实验数据与结果：
实验条件：球体质量m=0.13g，球的直径D=2mm，液体密度ρ=1.207g/cm³，液体表面张力＝0.0592N/m，重力加速度g＝
9.8m/s²。

实验结果如下：
实验时间（s）球体速度v(m/s)
0 0
5 0.0373
10 0.0738
15 0.1065
20 0.1392
25 0.1702
30 0.1998
计算平均粘度：
η = 2(g-ρV)/(9c) = 44.478Pa·s
实验结论：本实验使用落球法测量液体的粘度，测量结果为Η=44.48Pa·s。

根据测得的粘度，比较不同液体的粘度大小，观察不同温度下同一液体的粘度变化，加深对粘度概念和测量方法的理解。

实验注意事项：
1. 不锈钢球表面须完全干燥，无指纹等物质。

2. 落球杯内液体必须充满液面。

3. 不锈钢球在粘度杯内落下速度须满足减速均匀的条件。

4. 计时器的误差应控制在±0.1s以内。

5. 实验室保持清洁，测量时温度恒定。

6. 实验结束后，所用杯子、球体须用酒精擦拭干净，并烘干备用。