实验五液体粘滞系数的测定
液体粘滞系数的测定5页
液体粘滞系数的测定5页第一节实验目的1. 了解粘度的概念及粘度测定的原理、方法；2. 掌握用粘度计测定液体的粘滞系数，及其测定过程；3. 熟悉不同粘度计的适用范围及精度，并掌握选取合适粘度计测定不同液体粘度的技巧。
1. 液体粘度的概念液体粘度是流体力学中的一个物理量，它表示了液体内部阻力的大小，是一种材料的特性。
2. 粘度测定原理在粘度测定中，液体在成动态流动和流体力学稳定约束流动两种情况下的粘滞系数都需要被测量。
其中，动态粘度是指流动的液体对比例于速度梯度的切应力的抵抗力，它是在动态流动条件下测量的。
粘度计的基本原理是利用切应力与切应变的比例关系（牛顿定律），通过对于液体在不同的剪切速度下的流动状态进行测定，来计算出液体的动态粘滞系数。
液体粘度的测定可以采用比较直接测量的方法，以此来获得准确的液体粘度数据。
这些方法可以被划分为动态粘度法和静态粘度法。
动态粘度法适用于液体在动态流动条件下测量其粘度，包括旋转粘度计、滑动平板粘度计等等；而静态粘度法适用于在静态条件下测量液体粘度，例如绕线粘度计、排空式粘度计等等。
4. 粘度计的选择选择适当的粘度计可以是保证准确测试结果的关键。
不同类型的液体适用于不同类型的粘度计，比如粘度极高的半固体液体，大多数情况下需要采用旋转粘度计进行测定。
此外，不同粘度计的精度和敏感度也不同，要根据实验需要选择合适的粘度计，以保证实验的精度和可靠性。
1. 实验设备准备a. 旋转粘度计；b. 滑动平板粘度计。
2. 备选液体材料准备选取不同类型的液体进行测试，例如：水、甘油、汽油、酒精等多种液体。
这些液体应涵盖不同的粘度范围，以便测试不同类型的粘度计并探究其适用范围。
（1）旋转粘度计的测定a. 用清洁的粘度计内胆，取约5ml的试样液体，精确称量并注入粘度计内胆；b. 用辅助设备将粘度计安装在粘度计底座上，注意调整好瞄准线，保证水平仪指针正中间；c. 安装好粘度计后，打开装置电源，启动电机，液体将开始旋转，粘度计刻度开始计算。
液体粘滞系数实验报告
液体粘滞系数实验报告
液体粘滞系数实验报告
液体粘滞系数是液体与一个表面相接触时所产生的一种特殊的反作用力。
它提供有关
液体的粘度和表面能的信息，以及液体与表面接触时吸引力有多强的重要指标。
本文介绍
了实验中所使用的各种装置及相关材料，以及实验过程中所采用的方法，从而测定了液体
粘滞系数。
一、实验装置及材料
1.实验装备:实验中使用的设备包括拉力计、电动搅拌机、500ml烧瓶和水浴。
2.实验材料:实验中使用的材料包括缓冲溶液、去离子水、油脂、稀释液和胶粘剂等。
二、实验方法
1.先将水浴加热到25℃，在500ml烧瓶中加入200ml的缓冲溶液，并用电动搅拌机搅拌均匀。
2.将拉力计安装在搅拌机上，并将搅拌机设置为每秒转数250转/min。
4.将搅拌机设置为每秒转数200转/min，搅拌一段时间，然后再加入50ml的稀释液
搅拌，拉力值相应减少，产生的两个拉力值之差为油脂的粘滞系数。
三、实验结果
根据上述实验步骤，获得以下实验结果：油脂的粘滞系数为0.3654，胶粘剂的粘滞系数为0.2641。
四、结论
根据实验结果，油脂的粘滞系数比胶粘剂的粘滞系数高，可知油脂更具有较强的粘滞性。
(完整版)粘滞系数测定实验
实验 液体粘滞系数的测定当液体内各部分之间有相对运动时，接触面之间存在内摩擦力，阻碍液体的相对运动，这种性质称为液体的粘滞性，液体的内摩擦力称为粘滞力。
粘滞力的大小与接触面面积以及接触面处的速度梯度成正比，比例系数η称为粘度（或粘滞系数）。
对液体粘滞性的研究在流体力学，化学化工，医疗，水利等领域都有广泛的应用，例如在用管道输送液体时要根据输送液体的流量、压力差、输送距离及液体粘度，设计输送管道的口径。
测量液体粘度可采用落球法，毛细管法（奥氏粘滞计），转筒法等方法。
本实验根据所用方法的不同，分成两个部分，第一部分采用落球法测定变温情况下的液体（蓖麻油）粘滞系数，第二部分则是采用毛细管法测定室温下的液体粘滞系数（该方法比较适合用于生物医学应用，比如测量血液的粘度）。
实验一 落球法测变温液体的粘滞系数落球法（又称斯托克斯法）适用于测量粘度较高的液体。
一般而言，粘度的大小取决于液体的性质与温度，温度升高，粘度将迅速减小。
例如对于蓖麻油，在室温附近温度改变C 1︒，粘度值改变约10%。
因此，测定液体在不同温度的粘度有很大的实际意义，欲准确测量液体的粘度，必须精确控制液体温度。
实验中，小球在液体中下落的时间可用秒表来测量。
一、实验目的1．用落球法测量不同温度下蓖麻油的粘度。
2．了解PID 温度控制的原理。
3．练习用秒表计时，用螺旋测微计测量小球直径。
二、实验原理在稳定流动的液体中，由于各层的液体流速不同，互相接触的两层液体之间存在相互作用，流动较慢的液层阻滞着流动较快的液层运动，所以产生流动阻力。
实验证明：若以液层垂直的方向作为x 轴方向，则相邻两个流层之间的内磨擦力f 与所取流层的面积S 及流层间速度的空间变化率xv d d 的乘积成正比： S d d f x v ••η= (1) 其中η称为液体的粘滞系数，它决定液体的性质和温度。
粘滞性随着温度升高而减小。
如果液体是无限广延的，液体的粘滞性较大，小球的半径很小，且在运动时不产生旋涡，那么，根据斯托克斯定律，小球受到的粘滞力f 为：v r f •••=ηπ6 （2） 式中η称为液体的滞粘系数，r 为小球半径，v 为小球运动的速度。
液体粘滞系数的测定实验报告
液体粘滞系数的测定实验报告一、实验目的1.加深对泊肃叶公式的理解;2.掌握用间接比较法测定液体粘滞系数的初步技能。
二、实验仪器1.奥氏粘度计(加接橡皮管)2.铁架3. 秒表4.量筒5.烧杯7.橡皮吸球三、实验材料蒸馏水酒精四、实验原理在细管内作稳定流动粘性流体，它的体积流量Q(即单位时间内流过管子一个截面的流体体积)遵从泊肃叶公式:48lpR Q ηπ∆=在流速接近稳定的条件下，若流过细管的流体体积为V ，经过的时间为t ，则Q= V/t ， 代入，可得到η的表达式:VlpR t 84∆=πη比较法:即控制不同的流体在某些相同的条件进行实验测量，利用公式进行比较，消去相同的物理量，只要测量少数的物理量即可计算出实验结果来。
这种方法是 以一种流体的某个物理量的值为标准值，通过测量其他的物理量，再利用比较得到的公式，计算出我们需要测量的结果。
实验时，以一定 体积的液体从大管（左）口注入，再用橡皮吸球由小管口将液体吸入(右）泡中，并使液面升高到泡的上刻痕以上某一处高度(注意不要把液体吸到时橡皮管中)。
因两管中液面的高度不同，右泡内的液体将在重力的作用下经毛细管流回左泡。
利用秒表记下液面从上刻痕下降至下记得痕所用的时间。
以相同体积(本实验老师要求6ml)的被测液体和蒸馏水先后注入粘度计，按上述步骤分别测出两种液体的液面由上刻度线下降至下刻度线所需的时间t1和t2来。
五、实验内容、步骤、关键点1、测量同体积（6ml)酒精、水的流动时间t1、t2, 各测6次。
2、查表法得到水的粘滞系数|。
3、数据表格自拟。
4、正确处理数据和误差分析。
关键点:1、保证液体体积相同。
2、更换液体测量时，需清理干净容器。
3、小心轻放、避免打碎容器。
六、实验数据当天气温 27摄氏度查表得 3100.78352⨯=酒ρ 3100.99654⨯=酒ρ -3101.05⨯=酒η -3100.855⨯=水η46.159.130.9965478.850.7835221=⨯⨯=ηη 1.230.8551.05==理论η相对误差B=5.61.231.23-1.46-==理论理论实ηηη％ 【误差分析:】1.量取的水和酒精的体积不完全相同。
液体粘滞系数的测定实验报告
液体粘滞系数的测定实验报告一、实验目的1、了解用落球法测定液体粘滞系数的原理和方法。
2、掌握游标卡尺、千分尺、秒表等仪器的使用方法。
3、学会数据处理和误差分析。
二、实验原理当一个小球在液体中下落时，它会受到重力、浮力和粘滞阻力的作用。
在小球下落速度较小的情况下，粘滞阻力可以表示为：＼（F ＝ 6\pi\eta r v\）其中，＼（＼eta\）是液体的粘滞系数，＼（r\）是小球的半径，＼（v\）是小球下落的速度。
当小球下落时，重力减去浮力等于粘滞阻力，即：＼（mg ＼rho Vg ＝ 6\pi\eta r v\）其中，＼（m\）是小球的质量，＼（＼rho\）是液体的密度，＼（V\）是小球的体积。
当小球下落达到匀速时，加速度为零，速度不再变化，此时有：＼（mg ＼rho Vg ＝ 6\pi\eta r v_{0}＼）其中，＼（v_{0}＼）是小球匀速下落的速度。
设小球的密度为\（＼rho_{0}＼），半径为\（r\），质量\（m ＝＼frac{4}｛3}＼pi r^｛3}＼rho_{0}＼），体积\（V ＝＼frac{4}｛3}＼pi r^｛3}＼），则可得：＼（＼eta ＝＼frac{＼left( ＼rho_{0} ＼rho ＼right) g r^｛2}｝｛18 v_{0}｝＼）通过测量小球匀速下落的速度\（v_{0}＼）、小球的半径\（r\）、液体的密度\（＼rho\）和小球的密度\（＼rho_{0}＼），就可以计算出液体的粘滞系数\（＼eta\）。
三、实验仪器1、粘滞系数测定仪：包括玻璃圆筒、调平螺丝、激光光电门等。
2、小钢球：若干个。
3、游标卡尺：用于测量小球的直径。
4、千分尺：用于更精确地测量小球的直径。
5、电子秒表：用于测量小球下落的时间。
6、温度计：用于测量液体的温度。
7、镊子：用于夹取小球。
8、纯净水、酒精等不同液体。
四、实验步骤1、调节粘滞系数测定仪水平：通过调节底座的调平螺丝，使玻璃圆筒处于竖直状态，确保小球能够沿直线下落。
液体粘滞系数的测量
液体粘滞系数的测试液体流动时，平行于流动方向的各层流体速度都不相同，即存在着相对滑动，于是在各层之间就有摩擦力产生，这一摩擦力称为粘滞力，它的方向平行于接触面，其大小与速度梯度及接触面积成正比，比例系数η称为粘滞系数，它是表征液体粘滞性强弱的重要参数。
液体的粘滞系数和人们的生产，生活等方面有着密切的关系，比如医学上常把血粘滞系数的大小做为人体血液健康的重要标志之一。
又如，石油在封闭管道中长距离输送时，其输运特性与粘滞性密切相关，因而在设计管道前，必须测量被输石油的粘滞系数。
测量液体粘滞系数可用落球法，毛细管法，转筒法等方法，其中落球法适用于测量粘滞系数较高的透明或半透明的液体，比如：蓖麻油、变压器油、甘油等。
本实验用落球法测量蓖麻油的粘滞系数。
【预习思考题】1．为何要对公式（4）进行修正？2．如何判断小球在液体中已处于匀速运动状态？ 3．影响测量准确度的因素有哪些？【实验原理】以下阐述落球法测量液体粘滞系数的基本原理。
处在液体中的小球受到铅直方向的三个力的作用：小球的重力mg （m 为小球质量）、液体作用于小球的浮力gV ρ（V 是小球体积，ρ是液体密度）和粘滞阻力F （其方向与小球运动方向相反）。
如果液体无限深广，在小球下落速度v 较小情况下，有rv F πη6= （1）上式称为斯托克斯公式，其中r 是小球的半径；η称为液体的粘滞系数，其单位是Pa·s 。
小球在起初下落时，由于速度较小，受到的阻力也就比较小，随着下落速度的增大，阻力也随之增大。
最后，三个力达到平衡，即r v gV mg 06πηρ+= （2）此时，小球将以0v 作匀速直线运动，由（2）式可得：rv g V m 06)(πρη-=（3）令小球的直径为d ，并用'36ρπd m =，t lv =0，2d r =代入（3）式得ltgd 18)(2'ρρη-= （4）其中'ρ为小球材料的密度，l 为小球匀速下落的距离，t 为小球下落l 距离所用的时间。
液体粘滞系数的测定(精)
原
理 • 式中D为容器的内直径；d为钢球的 直径；t为小球下落的时间；l为小球
下落的距离。此公式仍未把容器的
底与液体的表面这种边界对实验的
影响考虑在内，在我们的实验中忽
略不计。
1. 取五颗较圆的小钢球，用螺旋测微计 测量其直径d。每颗小球至少测取3次
数据，然后分别算出平均值（编号分
别为d1、d2、d3、d4、d5）待用。
N2
图 1 实验装置图
• 但因液体总要放在一定的容器内，液面 不可能是无限广的。当考虑到容器壁的 存在时，应修正为：
实 验
2 9
gr 2
2( 1)gr 2t
9l(1 2.4 r ) R
gd 2 ( 1)t
18l(1 2.4 d ) D
d3 (mm)
小球的直径
d4 (mm)
小球的直径
d5 (mm)
小球 d1 下落时间 t1（s)
小球 d2 下落时间 t2（s)
小球 d3 下落时间 t3（s) 小球 d4 下落时间 t4（s)
小球 d5 下落时间 t5（s) 本地重力加速度 g (m/s2)
小钢球密度 (kg/m3)
蓖麻油密度 蓖麻油温度
4. 如何避免视差的产生？
• 在粘滞性液体内下落的小球受到三
个粘力滞的性作阻用力f，阻。即按重斯力托f重、克浮斯力定f律浮和： 当液面无限宽广，且小球的运动速
度不大，没有旋涡产生时，粘滞阻
实
力等于：
验
原
f阻=6r
理
• 式中为液体的内摩擦系数(亦称粘 滞系数)；r是小球的半径；是小球
的速度。粘滞系数与液体的种类及 温度有关。
液体粘滞系数的测定
•同一个球重复测量6次。
•换另一个半径的小钢球，重复以上实验测量6次。
大学物理实验
四. 数据处理
理 实 100% 2.求相对误差： 理
T 0.7046 实查表或 log 0.0347
1. 求实。
五.思考题 教材：
1题（实验报告）
2题（实验报告）
3题（实验报告）
大学物理实验
液体粘滞系数的测定
一.实验任务 二.测量原理与方法 三.实验内容与步骤
斯托克斯
四.数据处理
五.思考题
大学物理实验
各种流体（液体、气体）都具有不同程度的粘性。 什么是粘滞力？ —液层与邻层液体间的摩擦力（非物体与液体间的摩擦力） 如何测粘滞系数？ —— 本实验落球法。 粘滞系数与哪些因数有关？
L1 F f
小 球LΒιβλιοθήκη 用直尺测L1、 L2之间距离 L， 2次
用计时仪测小球 通过L1、L2之 间的时间
n
mg L2
r球 = 7800.0 kg.m-3，蓖麻油的密度：r液 = 962.0 kg.m-3 ,
量筒直径： D=6.010-2 m .
底座
•光电门1的激光在量筒中轴线距液面下方5cm处。 •用温度计测量实验前的油温T (℃)， 随温度升高迅速减少。
•若v1v2=v3，则光电门1可选在其激光在圆筒中轴线处距油面
下方3cm以下的位置。
大学物理实验
3.测量粘滞系数
( r 球 r 液）d gt d d 18L(1 2.4 )(1 1.6 ) D H
2
D
用计时仪测小球通过 L1、L2之间的时 间 用螺旋测微计测量 小球直径6次
H
待测液体 r液
—— 本实验落球法。
液体粘滞系数测定实验
液体粘滞系数得测量与研究一实验目得1.了解用斯托克斯公式测定液体粘滞系数得原理，掌握其适用条件。
２．学习用落球法测定液体得粘滞系数。
3.熟练运用基本仪器测量时间、长度与温度。
4.掌握用外推法处理实验数据。
二实验仪器液体粘滞系数仪、螺旋测微器、游标卡尺、钢板尺、钢球、磁铁、秒表、温度计。
三实验原理当物体球在液体中运动时,物体将会受到液体施加得与其运动方向相反得摩擦阻力得作用,这种阻力称为粘滞阻力,简称粘滞力。
粘滞阻力并不就是物体与液体间得摩擦力,而就是由附着在物体表面并随物体一起运动得液体层与附近液层间得摩擦而产生得。
粘滞力得大小与液体得性质、物体得形状与运动速度等因素有关。
根据斯托克斯定律,光滑得小球在无限广延得液体中运动时,当液体得粘滞性较大,小球得半径很小,且在运动中不产生旋涡,那么小球所受到得粘滞阻力ｆ为(1) 式中ｄ就是小球得直径，v就是小球得速度,为液体粘滞系数。
就就是液体粘滞性得度量,与温度有密切得关系，对液体来说,随温度得升高而减少（见附表)。
本实验应用落球法来测量液体得粘滞系数。
小球在液体中做自由下落时,受到三个力得作用，三个力都在竖直方向,它们就是重力、浮力、粘滞阻力f。
开始下落时小球运动得速度较小,相应得阻力也小，重力大于粘滞阻力与浮力,所以小球作加速运动。
由于粘滞阻力随小球得运动速度增加而逐渐增加,加速度也越来越小,当小球所受合外力为零时,趋于匀速运动,此时得速度称为收尾速度，记为v0。
经计算可得液体得粘滞系数为（2) 式中就是液体得密度,就是小球得密度,g就是当地得重力加速度。
可见,只要测得,即可由(2)式得到液体得粘滞系数。
但就是注意,上述推导包括(1)、(２)式都在特定条件下方才适用（见原理得第一段黑体字部分),通过对实验仪器与实验方法得设计,这些条件大多数都可以满足或近似满足（结合本实验所用仪器与实验步骤,思考一下哪些条件被满足,就是如何做到得)，唯独“无限广延”在实验中就是无法实现得。
讲义：液体粘滞系数的测定
实验N 液体粘滞系数的测定各种流体（液体、气体）都具有不同程度的粘性。
当物体在液体中运动时，会受到附着在物体表面并随物体一起运动的液层与邻层液体间的摩擦阻力，这种阻力称为粘滞力（粘滞力不是物体与液体间的摩擦力）。
流体的粘滞程度用粘滞系数表征，它取决于流体的种类、速度梯度，且与温度有关。
液体粘滞系数的测量非常重要。
例如，人体血液粘度增加会使供血和供氧不足，引起心脑血管疾病；石油在封闭管道长距离输送时，其输运特性与粘滞性密切相关，在设计管道前必须测量被输石油的粘度。
液体粘滞系数的测量方法有毛细管法、圆筒旋转法和落球法等。
本实验采用落球法测定液体的粘滞系数。
【实验目的】1.了解用斯托克斯公式测定液体粘滞系数的原理，掌握其适用条件；2.掌握用落球法测定液体的粘滞系数。
【预备问题】1.如何判断小球作匀速运动？如何测量小球的收尾速度？2.为什么实验中不能用手摸圆筒，不能正对并靠近圆筒液面呼吸？3.为什么在实验过程中要保持待测液体的温度稳定？【实验仪器】液体粘滞系数测定仪、螺旋测微计、游标卡尺、温度计、小钢球、待测液体等。
【实验原理】如图1所示，当质量为m 、体积为V 的金属小球在密度为ρ液的 粘滞液体中下落时，受到三个铅直方向的力作用：重力mg 、液体浮力f=ρVg 和液体的粘性阻力F 。
假设小球半径r 和运动速度v 都很小，而且液体均匀且无限深广，则粘滞阻力F 可写为：v r F 6ηπ= (1)式（1）称为斯托克斯公式。
其中η 称为液体的粘滞系数，单位为Pa ⋅s （帕•秒），它与液体的性质和温度有关。
小球开始下落时，速度v 很小，阻力F 不大，小球加速向下运动。
随着小球下落速度的增大，粘滞阻力逐渐加大，当速度达到一定值时，三个力达到平衡，即：vr Vg mg πηρ6+=液 （2）此时小球以一定速度匀速下落，该速度称为收尾速度,记为v 收。
由式（2）可得：收液rv g V m πρη6)(-=（3）要测η ，关键要测准收尾速度v 收。
粘滞系数测定实验报告
粘滞系数测定实验报告粘滞系数测定实验报告引言：粘滞系数是描述液体黏稠程度的物理量，它在工程和科学研究中有着广泛的应用。
本实验旨在通过测定不同液体的粘滞系数，探究液体的流动性质以及相关影响因素。
实验方法：1. 实验器材准备：实验所需的器材包括：粘度计、容器、计时器、温度计等。
2. 实验样品准备：选择不同类型的液体作为实验样品，如水、甘油、酒精等。
3. 实验步骤：a. 将容器装满待测液体，并将粘度计插入液体中。
b. 记录下粘度计上液体的初始位置，并启动计时器。
c. 计时器记录时间，当液体通过粘度计的时间达到一定值时，停止计时。
d. 记录下液体通过粘度计所经过的长度，并计算出粘滞系数。
实验结果与分析：通过实验，我们得到了不同液体的粘滞系数数据，并进行了分析比较。
实验结果显示，不同液体的粘滞系数存在明显的差异。
首先，我们发现水的粘滞系数较低，这是因为水分子之间的相互作用力较小，流动性较好。
而甘油和酒精的粘滞系数较高，这是因为它们的分子间相互作用力较强，流动性较差。
其次，我们还观察到温度对液体粘滞系数的影响。
随着温度的升高，液体的粘滞系数逐渐降低。
这是因为温度的升高会增加液体分子的热运动能量，使分子间的相互作用力减弱，流动性增强。
此外，实验还表明，液体的浓度对粘滞系数也有一定影响。
我们发现，相同液体在不同浓度下的粘滞系数存在差异。
一般来说，浓度越高，液体的粘滞系数越大。
这是因为浓度增加会增加液体分子间的相互作用力，从而阻碍了液体的流动。
结论：通过本次实验，我们了解了粘滞系数的测定方法，并探究了液体的流动性质以及相关影响因素。
实验结果表明，不同液体的粘滞系数存在差异，且受温度和浓度的影响较大。
这些结果对于工程和科学研究中液体流动性质的研究具有重要意义。
然而，本实验还存在一些不足之处。
首先，实验样品的选择较为有限，未能涵盖更多类型的液体。
其次，实验中的温度和浓度变化范围较窄，未能深入探究其对粘滞系数的影响。
未来的研究可以进一步扩大实验样品的范围，并对温度和浓度的影响进行更详细的研究。
液体粘滞系数的测定
液体粘滞系数的测定Determinnation of Viscosity Coefficient for Liquids[实验目的]1.了解泊肃叶公式的应用；2.用毛细管粘度计（奥氏特瓦尔德粘度计）测定液体的粘滞系数；3.了解比较法的好处。
[实验器材]奥氏粘度计、温度计、秒表、玻璃缸、洗耳球、量筒、量杯、刻度移液管（滴定管）、蒸馏水、洒精等。
[实验原理]1840年泊肃叶（Poiseulle ）研究了牛顿液体在玻管中的流动，他发现流经毛细管的水的流量V 与压力差 ΔP ＝P 1-P 2、毛细管半径r 0的四次方及时间t 成正比，与毛细管的长度L 、液体的粘度η成反比。
其表达式是：（2一1）则（2一2）应用这一原理，奥氏特瓦尔德（1553一1932）设计制做了如图2一1所示的粘度计。
它用玻璃制成，P 泡的位置较高，为测定液体体积的球，上下各有一刻痕A 和B （A 、B 间的容器相当于量筒），在B 之下是一段截面相等的毛细管BC ；Q 泡位置较低，且比P 泡大，为储液器。
使用时竖直放置在恒温槽中。
如果我们采用直接法测量，需将一定量的液体由D 管注入，然后用洗耳球或移液管把液休吸人P 泡，高于A 线，让液体经毛细管自由下降。
液体下落到A 线时开始计时，至B 线时停止计时，时间间隔为t 秒，流经BC 的液体体积为V 。
由于该部分液体向下流动，受到的压强差是 P=ρgh ，因此有关系式（2-3）图2-1 奥氏粘度计但是在实际中h、r0、L、V都是难以测准的，尤其是h在测量过程中，随着液体重力势能的改变而正比地变化着，更无法测量。
因此用式2-3进行测算，其误差很大，实施也较为困难，因而我门通常采用比较法，即让相同体积的标准液体如蒸馏水和待测液体分别流过同一粘度计，则有（2-4）（2-5）将上述二式进行比较，可得由于相同体积的液体作用在毛细管中液体的平均液柱高度h都相同，所以（2-6）从式2-6可以看出，要测某一待测液体的粘滞系数，只要测量流经毛细管的时间t1、t2和密度ρ1、ρ2就可以了。
实验液体粘滞系数的测定
实验液体粘滞系数的测定一、实验介绍气体和液体统称为流体。
若流体各层之间作相互运动时，相邻两层间有内摩擦力存在，则将具有此性质的流体称为粘性流体。
现实中，酒精、甘油、糖浆之类的流体都是粘性流体。
而粘性液体的粘滞性在液体（例如石油）管道输送以及医药等方面都有重要的应用。
现代医学发现，许多心脑血管疾病与血液粘滞系数有关，血液粘滞会使流入人体器官和组织的血流量减少、血流流速减缓，使人体处于供血和供氧不足的状态中，可能引发多种心脑血管疾病。
所以，血液粘滞系数的大小成了人体血液健康的重要标志之一，对于粘滞系数的测定和分析就具有非常重要的现实意义。
通常测定液体粘滞系数的方法有很多，如落球法、落针法、比较法等等。
本实验采用奥氏粘度计测量酒精的粘滞系数。
奥氏粘度计是利用比较法制成的，适用于测定液体的比较粘滞系数，即两种不同液体都采用此仪器测量，如果其中一种液体的粘滞系数已知，则通过就可获得另一种液体的粘滞系数。
此仪器是测量液体粘滞系数的常用仪器。
二、实验目的1.掌握用奥氏粘度计测定粘性流体的粘滞系数．2.了解泊肃叶公式的应用。
3.了解比较法的好处．三、实验器材奥氏粘度计、温度计、秒表、洗耳球、量筒、量杯、刻度移液管(滴定管)、蒸馏水、酒精等。
四、实验原理气体和液体统称为流体。
若流体各层之间作相互运动时，相邻两层间有内摩擦力存在，则将具有此性质的流体称为粘性流体。
现实中，酒精、甘油、糖浆之类的流体都是粘性流体。
粘性流体的运动状态有层流（laminar flow）、湍流（turbulent flow）。
所谓层流，即流体的分层流动状态。
当流体流动的速度超过一定数值时，流体不再保持分层流动状态，而有可能向各个方向运动，即在垂直于流层的方向有分速度，因而各流体层将混淆起来，并有可能形成湍流，湍流显得杂乱而不稳定，这样的流动状态称为湍流。
对于粘性流体在流动时相邻流层之间的内摩擦力又称为粘性力。
并且根据牛顿粘滞定律，粘性力f的大小与两流层的接触面积S以及接触处流层间的速度梯度dsdx成正比，具体有如下关系式：ds f S dxη= （1） 式中，比例系数η称为流体的粘度。
黏滞系数的测定实验报告 PDF
黏滞系数的测定实验报告 PDF一、实验目的1.了解黏滞力的实际意义；2.理解黏滞系数的定义及计算原理；3.学会用 Ostwald 粘度计进行黏滞系数的测定；4.掌握黏滞系数与温度的关系及表现形式。
二、实验原理在流体运动时，因为分子间有相互作用力，所以流体受到的阻力就比较大。
这种阻力常常称为黏滞力。
黏滞力随着流体的运动速度增大而增大，受温度影响甚大。
黏滞系数的意义是在温度不变、流体的压强和密度不变的情况下，液体流动过程中单位时间内单位面积受到的切向力除以切向速度。
黏滞系数的计算是通过 Ostwald 粘度计进行的。
Ostwald 粘度计把黏滞系数的测定转换为对粘度的测定。
它是一种玻璃仪器，主要包括两部分：上部为液体的贮存器，下部为液体粘度容器。
通过黏度容器中液面上下降的时间，可以计算出粘度值。
它的原理是为了消除粘度容器标度常数的影响，即用半径一定的毛细管计算黏滞力大小，它的式子为：η= 2πr（ρ1-ρ2）g/t式中：η——液体的动力粘度；r——毛细管的半径；ρ1——毛细管内液体的密度；g——重力加速度；t——初始液位下降到一定高度的时间。
黏滞系数与温度的关系一般符合 Arrhenius 公式：lnη=lnA-Ea/RTA——为预指数；Ea——为活化能；R——热力学常数；T——温度。
三、实验步骤1.将标准物质（如水）加热至所需要的温度，并将粘度计深入到液体中，控制液位。
2.将时间计时，当上下液面经过一定高度时开始计时。
3.每测一次，都要将粘度计外清洗干净，控制温度一致。
4.做三组数据。
四、数据处理及分析1.取出实验中的粘度计，记录每一次的读数。
2.绘出测定数据变化图，由图中得出黏度粘系数与温度的关系并加以分析。
五、实验结果分析本次实验在三组数据内保持温度一致的情况下，每次测定的读数都基本一致，说明实验得到的结果较为准确。
黏滞系数与温度的关系，大体可以符合 Arrhenius 公式，从而在一定温度范围内可以用 Arrhenius 线性函数来描述。
液体粘滞系数的测定
液体粘滞系数的测定在流动的液体中，各流体层的流速不同，则在互相接触的两个流体层之间的接触面上，形成一对阻碍两流体层相对运动的等值而反向的摩擦力，流速较慢的流体层给相邻流速较快的流体层一个使之减速的力，而该力的反作用力又给流速较慢的流体层一个使之加速的离，这一对摩擦力称内摩擦力或粘滞阻力，流体的这种性质称为粘滞性。
不同流体具有不同的粘度，同种流体在不同的温度下其粘度的变化也很大。
测定粘度在化学、医学、水利工程、材料科学、机械工业和国防建设中有着重要意义。
从实验中得到的粘滞定律：粘滞力f 的大小与所取流体层的面积S ∆和流体层之间的速度空间变化率dr du 的乘积成正比，即drdu s f ∆=η。
其中η为粘滞系数〔也称内摩擦系数〕，它决定于液体的性质和温度，对液体而言，它随温度的升高而迅速减少。
η的国际单位：s Pa ⋅但是依据粘滞定律直接测量难度很大，一般都采纳间接测量的方法。
测量液体粘滞系数的方法有很多种，如常用的落球法、落针法、转叶法。
本实验是用变温落针计测量液体在不同温度下的粘度系数。
中空长圆落针在待测液体中垂直下落，通过测量针的收尾速度确定粘度。
采纳霍尔传感器和多功能秒表计测量落针的速度，并将粘度显示出来。
对待测液体进行水浴加热，通过温控装置，达到预定的温度。
巧妙的取针和提针装置，使测量过程极为简单。
本实验既适用于牛顿液体，又适于非牛顿液体，还可测定液体密度。
【实验目的】1. 用落针法测液体的粘度系数。
2. 研究液体粘度系数在不同温度下的变化规律。
【实验仪器】PH--IV 型变温粘度器、落针图1 实验仪器实图【实验原理】一个物体在液体中运动时，将受到与运动方向相反的摩擦阻力的作用，这种力即为粘滞阻力。
它是由粘附在物体表面的液层与邻近的液层相对运动速度不同而引起的，其微观机理都是分子之间以及在分子运动过程中形成的分子团之间的互相作用力。
不同的液体这种不同液层之间的互相作用力大小是不相同的。
液体粘滞系数的测定
实验项目介绍实验资料：实验名称：落球法液体粘滞系数测定指导教师：kunter可预约计划：0 执行教室：1实605实验类型：综合实验仪器：FD-VM-Ⅱ落球法粘滞系数测定仪仪器套数：6准备天数：3实验介绍：用落球法测定液体的粘滞系数一、实验目的和意义液体都具有粘滞性，液体的粘滞系数（又称内摩擦系数或粘度）是液体粘滞性大小的量度，也是粘滞流体的主要动力学参数。
研究和测定流体的粘滞系数，不仅在物性研究方面，而且在医学、化学、机械工业、水利工程、材料科学及国防建设中都有很重要的实际意义。
例如，现代医学发现，许多心血管疾病都与血液粘度的变化有关，血液粘度的增大会使流入人体器官和组织的血流量减少，血液流速减缓，使人体处于供血和供氧不足状态，可能引发多种心脑血管疾病和其他许多身体不适症状，因此，测量血液粘度的大小是检查人体血液健康的重要标志之一。
又如，石油在封闭管道中长距离输送时，其输运特性与粘滞性密切相关，因而在设计管道前，必须测量被输石油的粘度。
液体的粘度受温度的影响较大，通常随着温度的升高而迅速减小。
测定粘滞系数的方法有多种，如转筒法、毛细管法、落球法等。
转筒法，利用外力矩与内摩擦力矩平衡，建立稳定的速度梯度来测定粘度，常用于粘度为0.1～100的流体；毛细管法，通过一定时间内流过毛细管的液体体积来测定粘度，多用于粘度较小的液体如水、乙醇、四氯化碳等；落球法，通过小球在液体中的匀速下落，利用斯托克斯公式测定粘度，常用于粘度较大的透明液体如蓖麻油、变压器油、机油、甘油等。
本实验学习用落球法测定蓖麻油的粘滞系数，如果一小球在粘滞液体中铅直下落，由于附着于球面的液层与周围其他液层之间存在着相对运动，因此小球爱到粘滞阻力，它的大小与小球下落的速度有关。
当小球作匀速运动时，测出小球下落的速度，就可以计算出液体的粘度。
二、参考资料1、黄秉鍊·大学物理实验·长春：吉林科学技术出版社，2003，P65-68；2、沈元华等·基础物理实验·北京：高等教育出版社，2003，P119-122；3、阎旭东等·大学物理实验·北京：科学出版社，2003，P63-65；4、李天应·物理实验·武汉：华中理工大学出版社，1995，P100-102；5、王惠棣等·物理实验·天津：天津大学出版社，1997，P137-144；6、吴锋等·大学物理实验教程·北京：化学工业出版社，2003，P84-86。
液体黏性系数的测定
液体粘性系数的测定实验目的1. 观察球型物体在流体中受内摩擦力的运动状况。
2. 掌握用斯托克斯公式测定液体黏性系数的方法。
3. 学会测量显微镜的使用。
二，仪器用具圆筒形玻璃仪器，小球，测量显微镜，游标卡尺，米尺，秒表，密度计，镊子，蓖麻油二、实验原理①实际液体流动时，由于各层液体流速不同，互相接触的两层液体之间有力的相互作用，流速较慢的与流速较快的两相邻液体层之间的相互作用力，称为粘性力f = d^ S 其中为粘性系数dz②小球在液体中运动时，若速度不大，将受粘滞阻力作用，它是由于黏附在小球表面的液层与邻近液层的内摩擦而产生。
若液体无限广延，黏滞性较大，小球的直径与速度较小，根据斯托克斯公式，有f =3二dv式中d为小球直径，v为小球运动的速度。
③当小球开始在液体中下落时，重力向下，浮力和粘滞阻力向上，由斯托克斯公式可以看出，粘滞阻力随小球运动速度增加而增加。
小球刚开始下落时，速度很小，黏滞阻力较小，所以小球做加速运动，随着速度的增加，黏滞阻力逐渐变大，而小球运动速度达到一定大小时，小球受到的合力为零，小球将以匀速v下降，即1d 3 -1 ：d 3：-o^3■:ndv =0 6 6其中「是小球的密度，是 订液体的密度，是g 重力加速度，故可得 丄("d 2g18 v如图，玻璃筒内盛待测液体，筒上有相隔一定距离 L 的水平刻线与，距离液体表面有一定距离，使得小球运动一定距离后，达到时已经开始做匀速运动，在 贴近液体表面玻璃筒中心处轻轻放入小球，小球到达开始计时，到达停止计时, 算出小球经过匀速区间L 的时间t ，由L/t 求得小球下落速度V ,用读数显微镜 测量小球直径，再查得液体密度，即可算出黏性系数。
由于小球不是在无限广延的液体中下落，则需考虑器壁影响。
且小球还受液 体的阻力，则公式可修正为实验误差① 要求小球在无限延长的液体中下落，这是不可能的，如果小球沿着直径为D 的圆筒形容器的轴线下落，液面高度为 h ，则不考虑器壁的影响，修正为n = ________________ (P_P°)一18② 物体所受来自液体的阻力，有粘滞阻力和压差阻力，设小球直径为d,速度为V,液体密度为「°，粘度为，则前者与dv 成正比，后者与 債勺2成正比，流动 缓慢时，粘滞系数起主要作用，这时流体为流程，流动一加快，流动的情形就完 全改变成紊流，压差阻力占优势，两者之比3.3屮2hv(1 2.4°d 2v 2:?°dv其中R e 远小于1当R e不是很小时，由f =3二dv(1 3 R e)162得，丄一一―o dL18 L(1 +2.4 d )(1 +3.3 d ) 16 tD 2h③读数显微镜产生的误差④密度计产生的误差四，实验内容1. 用读数显微镜测量5个小球的直径，每个小球在不同直径方向测5次。
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实验五 液体粘滞系数的测定
【实验目的】
学习用比较法测定液体的粘滞系数
【实验原理】
由实际液体在均匀细管中作层流的理论，可求得在时间t 内，当管长为L 、它的横截面的半径为r 、管两端的压强差为ΔP 时，流出液体的体积V 的公式：
t L
P
r t Q V η8Δπ4=
= (1) 上式中η 是液体的粘滞系数．由此公式可得液体的粘滞系数为
t VL
P
r 8Δπ4=
η (2)
用上述公式虽可直接测定η ，但因所测物理量多，测量又困难，误差较大。
为此奥斯华尔德设计出奥氏粘度计，采用比较法进行测量。
本实验所用毛细管粘度计(奥氏粘度计)如图1所示。
它是一个U 形玻璃管，玻璃管的一侧有一段毛细管C ，其上为一小玻璃泡B ，在小玻璃泡B 的上下有指示痕I 1，及I 2。
实验时以一定体积的液体从大管口D 注入A 泡内，再由小管口E 将液体吸入B 泡中，使液面升高到B 泡的指示痕I 1以上。
因两边液面的高度不同，B 泡内液体将经毛细管C 流回A 泡。
当液面由指示痕I 1下降到指示痕I 2时，测得其流动时间t ，即为I 1，与I 2刻痕间液体流经毛细管所需的时间。
如果以同样体积的水和被测液体先后注入粘度计，按上述步骤测
出两种液体面从I 1降至I 2所需时间分别为t 1与t 2 。
则：
1
418Δπt VL P r =η
2
4
2
8Δπt VL P
r =
η
两式中r ，V ，L 相同，所以
1
12212ΔΔt P t P =ηη (3)
液体是受到重力的作用而流动．由于注入粘度计的两种液体的体积相等，因而在流动
过程中相对应的液面高度差Δh 是相等的，因此有
44
1
2
1212ΔΔΔΔρρρρ==h g h g P P (4) 将(4)式代入(3)式，得到
112
212t t ρρηη=
即
112
21
2t t ρρηη=
(5)
因此，从后面附表查得作为标准液体蒸馏水的η 1、ρ 1，从实验得到t 1、t 2 、ρ 2，即可求得被测液体粘滞系数η 2 。
(5)式表明，待测液体的粘滞系数η2是与标准液体粘滞系数η1相比较而得出的，故称为比较法。
这种方法常使实验变得简单易行并能提高测量精度。
【实验仪器】
1. 毛细管粘度计(奥氏粘度计)
2. 机械秒表
3. 蒸馏水、酒精、葡萄糖溶液
4. 量筒
5. 针筒和橡皮管
6. 滴管
7. 液体密度计
8.温度计
【实验内容】
1. 用蒸馏水将粘度计洗涤干净（实验前由实验室工 作人员先用洗涤液清洗粘度计）。
E 端装上橡皮管，用支架上夹子夹住粘度计，注意使粘度计保持竖直（见图2）。
2. 用量筒量一定体积(10毫升)的蒸馏水，由大管口 D 缓慢注入A 泡。
针筒插入E 处橡皮管，将水缓慢地吸入B 泡，并使液面高于指示痕I 1，但不要进入橡皮管。
然后用手捏住橡皮管口，勿使液面下降，取下针筒，准备好秒表。
3. 放开橡皮管，使B 泡中液体经毛细管C 流回A 泡，记录液面从指示痕I 1下降至I 2所需的时间t 1。
4. 重复步骤2、3六次，取t 1的平均值。
5. 用与水同体积(10毫升)的酒精和葡萄糖溶液，重复步骤2、3、4，测得时间t 2及 t 3 。
6. 用比重计测定酒精及葡萄糖溶液的密度ρ2 及 ρ3 。
7. 记录当时温度，从附表l、2中查出相应温度下水的粘滞系数η1 及密度ρ1。
8. 根据(5)式计算酒精及葡萄糖溶液的粘滞系数η2 及 η3，并用不确定度表示结果。
数据记录及处理
【注意事项】
1．实验过程中，粘度计须保持竖直位置。
2．调换被测液体时，必须先用蒸馏水冲洗，再用少量被测液体冲洗，以免管中余留其他液体。
3．测量时，粘度计内的液体不能有气泡。
实验过程中，注意避免影响粘度计内液体的温度。
4．奥氏粘度计下端弯曲部分很容易折断，不要一手紧握两管口。
【思考题】
为什么实验时注入粘度计的液体需要同样大小的体积？它是泊肃叶公式中的V吗?
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附表1水在不同温度下的粘滞系数( ×10-3Pa.s)
温度℃ 粘滞系数 温度℃粘滞系数 温度℃粘滞系数
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
11
12
13
14 1.7921
1.7313
1.6728
1.6191
1.5674
1.5188
1.4728
1.4284
1.3860
1.3462
1.3077
1.2713
1.2363
1.2028
1.1709
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
1.1404
1.1111
1.0828
1.0559
1.0209
1.0050
0.9810
0.9579
0.9358
0.9142
0.8937
0.8737
0.8545
0.8361
0.8180
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
0.8007
0.7840
0.7679
0.7523
0.7371
0.7225
0.7085
0.6947
0.6814
0.6685
0.6560
附表2 水在不同温度时的密度 ( ×103 kg/m3)
t℃密 度 t℃密 度t℃密 度t℃密 度
0 1 2 3 4 5 6 7 8 0.99987
0.99993
0.99997
0.99999
1.00000
0.99999
0.99997
0.99993
0.99988
9
10
11
12
13
14
15
16
17
0.99981
0.99973
0.99963
0.99952
0.99940
0.99927
0.99913
0.99897
0.99880
18
19
20
21
22
22
24
25
26
0.99862
0.99843
0.99823
0.99802
0.99780
0.99757
0.99732
0.99707
0.99681
27
28
29
30
31
32
33
34
35
0.99654
0.99626
0.99597
0.99567
0.99537
0.99505
0.99472
0.99440
0.99406
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