11落球法测液体的粘滞系数
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 05 0.037310 0.073815 0.106520 0.139225 0.170230 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。
落球法测液体粘滞系数的研究
表1 落球法测量蓖麻油粘度系数实验数据
d /mm
d 2
/mm
D /mm
D 2
/mm
h /mm
L /mm
t /s
1
2.52
2
2.48
3
2.50
平均值
2.50
1.26
60.82
30.41
295.0
160.0
9.63
1.24
60.62
30.31
297.0
160.0
9.60
1.25
60.80
30.40
296.0
Science and Technology Innovation Herald
速 能 够 和 汽 车发 动 机 所 对应 转 速 相匹配，如 此 才 能 确 保 燃油利用效率得以进一步提升。经验丰富的驾驶人员，还 会 依 照不同的路 况信息，确定合 理的 行驶 速率，尽可能 地 避免出现紧急刹车问题，尽可能地确保汽车的发动机装置 能够一直处在最优的转速空间之中。结合作者实际经验， 通常在市内正常交通条件下驾驶车辆，一般将速度设定在 60km/h相对较为适宜。 2.2 适宜的时机进行换挡操作
物理实验要求及数据表格实验11 粘滞系数(新)
实验落球法测量液体的粘滞系数Array专业___________________学号___________________姓名___________________一、预习要点1.如何定义粘滞力（内摩擦力）；粘滞系数取决于什么；2.测量液体粘滞系数的方法有哪些，各有什么特点；3.认真观看视频中对于仪器功能的介绍，注意熟悉秒表的读数规范；4.认真观看视频讲解中的实验操作示范；5.课前请写好预习报告，上课时务必将预习报告和原始数据表格一并带来，否则扣分。
二、实验注意事项1.测量钢球下落时间过程中，在观察小球通过标线时，应使视线与标线保持水平；2.观察小球是否一直沿中心下落，若样品管倾斜，应调节其铅直；3.测量过程中，尽量避免对液体的扰动；用磁铁吸起钢珠时要小心操作，避免打破玻璃量筒，把蓖麻油滴在桌面上；4.实验时手和身体都不要接触到量筒，以保证实验过程油温恒定；5.为保证数据的一致性，选用唯一的小钢球进行实验，完成实验后，将小钢球保存于样品管中的蓖麻油里，防止氧化，以备下次实验使用。
三、原始数据记录表格成绩__________ 教师签字_______________组号________ 同组人姓名____________________方法Ⅰ：测量蓖麻油在不同温度下，小球下落20cm（从5cm至25cm）所用时间，重复测量5次；线水平。
四、数据处理要求1. 计算出不同温度条件下(40°C 时)蓖麻油粘滞系数的完整结果表达式；2. 40°C 时蓖麻油粘滞系数的标准值为0.231 Pa·s ，可将40°C 时粘滞系数的测量值与标准值比较计算相对误差（保留二位有效数字），分析本次实验中引起误差的原因有哪些？（主要误差有3个） 【参考公式】（注意：计算步骤写在实验报告纸上；要有数据代入的计算过程，只有公式和结果不得分！）1. ρ = 7.8×103kg/m 3 ρ0 = 0.95×103kg/m 3 D =2.0×10-2m d =1×10-3m 2. 方法Ⅰ计算公式：（1）20()(Pa s)18(1 2.4)ii gd t l d D ρρη-=⋅+，注意20l cm =（2）粘滞系数平均值12345(Pa s)ηηηηηη++++=⋅粘滞系数不确定度η∆=所以粘滞系数(Pa s)ηηη=±∆⋅；注意测量结果标准表达式的修约； 3. 方法Ⅱ计算公式：（1）5115i i t t ==∑，tσ=(2)σ=总σ=仪） （3）粘滞系数平均值20()(Pa s)18(1 2.4/)gd tl d D ρρη-=⋅+，注意5l cm = 粘滞系数不确定度20()18(1 2.4/)gd l d D ηρρσ-∆=+总 所以粘滞系数(Pa s)ηηη=±∆⋅；注意测量结果标准表达式的修约；4. 相对误差计算公式：0100%Eηηηη-=⨯。
实验11落球法测量液体的粘滞系数
福建农林大学物理实验要求及原始数据表格实验11落球法测量液体的粘滞系数专业___________________学号___________________姓名___________________一、预习要点1.落球法测定粘滞系数的基本原理是什么？2.表示粘滞阻力的斯托克斯公式受到怎样的局限？实验中如何修正？二、实验内容使用变温粘度仪测定不同温度下蓖麻油的粘滞系数。
三、实验注意事项1.控温时间至少保证10分钟以上，从而使得样品温度与加热水温一致；2.调节样品管的铅直，尽量保证小球沿样品管中心下落；3.测量过程中，尽量避免对液体的扰动；4.从0刻线开始，小球每下落5cm计时一次，计时要眼明手快，保证视线与管壁刻线水平。
5.为保证数据的一致性，选用唯一的小球进行实验，完成实验后，将小球保存于样品管中的蓖麻油里，防止氧化，以备下次实验使用。
四、原始数据记录表格组号________ 同组人姓名____________________ 成绩__________ 教师签字_______________温度每上升5°C左右测量一次，依照室温情况，测量范围可以在20°C ~55°C间任意选择，但40°C必做。
五、数据处理要求1.计算出不同温度条件下小球下落的速度及蓖麻油的粘滞系数，结果填入表格中，保留三位有效数字；2.用坐标纸画出蓖麻油粘滞系数与温度的关系曲线；3.依照书本的理论值，求出40°C时蓖麻油粘滞系数的相对误差，并分析引起误差的原因。
1福建农林大学物理实验要求及原始数据表格六、数据处理注意事项1.画图时，粘滞系数 为纵坐标，温度T为横坐标，作一条平滑的曲线；2.相对误差保留二位有效数字。
七、思考题1.落球法为什么只适用于测量粘滞系数较高的液体？2.为什么落球要在圆筒中心轴线垂直下落？如果不满足该条件，会导致测量值偏大还是偏小？2。
落球法测定液体的粘滞系数实验设计及探究
落球法测定液体的粘滞系数实验设计及探究作者：朱天荣来源：《科技传播》2016年第11期摘要传统方法测定液体粘滞系数，许多人为因素始终不可避免，如人工计时、主观判断量筒中轴线等，造成测量精度低，灵敏度差，落球测量时间重复性差等缺点。
而采用落球法粘滞系数测定仪用现代半导体激光技术计时方法测定小球下落时间，克服了上述不足，不仅保留了传统的实验内容和技能，增强了实验的直观性、兴趣性，也扩大了学生的知识面，提高了实验教学水平。
关键词落球法；液体；粘滞系数；实验；研究中图分类号 R4 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）164-0166-02液体粘滞系数又称内摩擦系数，是反映液体流动行为的特征量，其数值大小与液体的性质有关，也与温度有关。
人体血液中有大量红细胞等颗粒存在，所以血液是一种粘性较大的流体，血液粘性大小直接影响人体内血液循环质量，血液粘度的变化还会引起许多心血管疾病的发生，临床上常用测量血粘度的大小来判断人体血液健康程度，同时也是疾病诊断的重要标志之一。
因此，学会准确测定液体粘滞系数也是医学生必须掌握的实践技能。
本实验是运用粘滞系数测定仪、激光光电计时仪、电子天平等仪器，利用斯托克斯定律，实验室测量适时温度下蓖麻油的粘滞系数。
本实验设计不仅保留了经典的实验内容和技能，提高了测量的精准度，又扩大了学生的知识面，增强了学生动手能力，发射可见激光和光敏管组成的光电门，实验直观性好，兴趣性高，即有利于学生了解现代光电传感器的测量技术，又提高了实验教学水平。
1 实验目的1）掌握用落球法测定液体粘滞系数的原理和方法；2）学会使用电子天平，并会称量固体、液体密度；3）用落球法实验仪测定液体实时温度下的粘滞系数。
2 实验器材落球法粘滞系数测定仪，激光光电计时仪，电子天平，砝码，2mm小钢球，蓖麻油，米尺，千分尺，电子秒表，电子温度计等。
3 实验原理6）正确连接好测定仪，悬挂重锤于横梁中央，调节底盘使重锤对准底盘中心；7）打开电源调节上下两个激光发射器盒子，使激光束平行地对准锤线，并兼顾量筒放置方便；8）收回重锤，将盛满蓖麻油的量筒旋转到实验架底盘中央，并在实验中保持位置不变；9）调节上下两个激光接收器盒子，使接收器盒子上和激光光电计时仪上的指示灯不亮；10）在横梁上安装导管，使其没入蓖麻油1mm～2mm左右，务请适当增减蓖麻油；11）将测量过的小钢球用纯酒精清洗干净，用滤纸吸干待用；12）打开粘滞系数测定仪，将未测量小钢球用镊子夹住轻轻放入导管，看其下落时是否能阻挡光线，看激光计时仪是否计时，若不能则适当调整激光器位置，反复调整直到小钢球下落能阻挡激光线，激光计时仪开始计时；13）用电子温度计测量蓖麻油温度1 T；14）用镊子将清洗过的小钢球夹住放入导管让其下落，同时人工用电子秒表计时；15）重复第15步测量6次，读出激光计时器及电子秒表记录的下落时间；6 注意事项1）铅锤线要调至对准底盘中心，确保小球沿中心轴下落；2）上部激光盒要与量筒口留有一定的距离，尽量使小球下落的收尾速度为匀速运动；3）接收器上的发光管熄灭时，激光发射器与接收器对准；4）激光盒安装要兼顾量筒放置方便，导管要浸入液体中1mm～2mm左右；5）操作要小心、谨慎，防止导线缠绕或碰撞导致量筒滑落；6）连续测量时，放入小球的时间间隔稍长一些，但不能过长。
粘滞系数实验报告落球法测液体粘滞系数
粘滞系数实验报告落球法测液体粘滞系数浙江师范大学实验实验名称：液体粘滞系数的测量班级：综合理科121班姓名：周琚学号：同组人：实验日期2022年10月24日室温：气温：实验目的根据斯托克斯公式用落球法测定洗洁精的粘滞系数。
仪器与用具玻璃量筒(容量500ml)、停表、游标卡尺、物理天平、密度计、温度计、小球(一种5个，一种10个，直径1mm到2mm，镊子，待测液体（洗洁精）知识背景当半径为的光滑圆球，以速度在均匀的无限深广的液体中运动时，若速度不大，球也很小，在液体中不产生涡流的情况下，斯托克斯指出，求在液体中所受的阻力为（1-1）式中为液体的粘度，此式称为斯托克斯公式，从上式可知，阻力的大小和物体运动速度成正比例当质量为，体积为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，即：（1）重力（2）液体的浮力（3）液体的粘滞阻力这三个力都作用在同一铅直线上，重力向下，浮力和阻力向上。
球刚开始下落时，速度很小，阻力不大，小球做加速下降。
随着速度的增加，阻力逐渐加大，速度达到一定值时，阻力和浮力之和将等于重力，那时物体运动的加速度等于零，小球开始匀速下降，即：此时的速度成为终极速度。
由此式可得令，得1-2由于液体在容器中，而不满足无限深、广的条件，这时实际测得的速度和上述式中的理想条件下的速度之间存在如下关系:1-3式中R为盛液体圆筒的内半径，h为筒中液体的深度，将1-3代入式1-2，得1-4其次，斯托克斯公式是假设在无涡流的理想状态下导出的，实际小球下落时不能是这样理想状态，因此还要进行修正。
己知在这时的雷诺数Re为1-5当雷诺数不甚大（一般在Re<10)时，斯托克斯公式修正为1-6则考虑此项修正后的粘度测得值等于1-7实验时，先由1-4求出近似值，用此代入式1-5求出，最后由式1-6求出最值。
若值很大时，粘滞力与粘滞系数无关，而与液体密度有关；同时，不再与、的一次方成正比，而是与、的平方成正比实验内容与步骤实验装置如图1-2所示，在量筒400ml和150ml，分别设标记，测量间距，量筒内半径，液体深度，用密度计测量待测液的密度图1-2将测量用的小钢球用乙醚、酒精混合液洗净，擦干后，测量直径和质量（分别取5个或10个求得直径测平均；同时测10个球的质量，求出一个的质量）。
落球法测量液体的粘滞系数实验报告
一、 名称：落球法测量液体的黏滞系数 二、 目的：1.观察小球在液体中的下落过程，了解液体的内摩擦现象。
2.掌握用落球法测定液体粘滞系数的原理和方法。
3.掌握秒表、密度计等基本测量仪器的使用方法。
三、器材：变温黏度测量仪，ZKY PID -温控实验仪，秒表，螺旋测微器，钢球若干。
四、 原理：质量为m 的金属小球在黏滞液体中下落时，它会受到三个力，分别是小球的重力G ，小球受到的液体浮力F 和黏滞阻力ƒ。
如果液体的黏滞性较大，小球的质量均匀、体积较小、表面光滑，小球在液体中下落时不产生漩涡，而起下落速度较小，则小球所受到的黏滞阻力为ƒ =3vd πη （1）式（1）称为斯托克斯公式，其中是η液体的黏度，d 是小球的直径，v 是小球在流体中运动时相对于流体的速度。
当小球开始下落时，速度较小，所受到的黏滞阻力也较小，这时小球的重力大于浮力和黏滞阻力之和，小球做加速运动；随着小球速度的增加，小球所受到的黏滞阻力也随着增加，当小球的速度达到一定的数值0v （称收尾速度）时，三个力达到平衡，小球所受合力为零，小球开始匀速下落，此时+G F =ƒ （2） 即 003mg gV v d ρπη=+ （3）式中m V 、分别表示小球的质量和体积，0ρ表示液体的密度。
如用ρ表示小球的密度，则小球的体积V 为3432d V π⎛⎫= ⎪⎝⎭小球的质量m 为36m V d πρρ==代入式（3）并整理得()20018gd v ρρη-= （4）本实验中，小球在直径为D 的玻璃管中下落，液体在各方向无限广阔的条件不满足，此时黏滞阻力的表达式可加修正系数()1+2.4/d D ，而式（4）可修正为：()()200181 2.4/gd v d D ρρη-=+ （5） 当小球的密度较大，直径不是太小，而液体的黏度值又较小时，小球在液体中的平衡速度0v 会达到较大的值，奥西斯-果尔斯公式反映出了液体运动状态对斯托克斯公式的影响：ƒ20319=31Re Re ......161080v d πη⎛⎫+-+ ⎪⎝⎭（6） 其中Re 称为雷诺数，是表征液体运动状态的无量纲参数。
落球法测量液体粘滞系数
落球法测量液体粘滞系数概述当液体流动时，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，它的方向平行于两层液体的接触面，其大小与速度梯度及接触面积成正比，比例系数η称为粘度，它是表征液体粘滞性强弱的重要参数。
液体的粘滞性的测量是非常重要的，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的状态，这可能引起多种心脑血管疾病和其他许多身体不适症状。
因此，测量血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。
各种实际液体具有不同程度的粘滞性。
测量液体粘度有多种方法，本实验所采用的落球法是一种绝对法测量液体的粘度。
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，因此小球受到粘滞阻力，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。
一、实验目的1、用落球法测液体的粘滞系数；2、研究液体粘滞系数对温度的依赖关系。
二、仪器装置1、YJ-RZT-II数字智能化热学综合实验平台；2、液体粘滞系数实验装置、3、光电转换实验模板；4、连接电缆；5、2mm小钢球；6、甘油(自备)；7、直尺；8、千分尺；9、数字温度传感器；10、小磁钢及重锤部件；11、激光器；12、接收器；13、量筒；14、导球管；15、物理天平；16、测温探头。
液体粘滞系数实验仪如图1所示。
三、实验原理1、当金属小球在粘性液体中下落时，它受到三个铅直方向的力：小球的重力mg（m激光器1接收器1接收器2激光器2量 筒钢 球图1 液体粘滞系数实验仪DHιL1L2图2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称为液体的粘度，其单位是s Pa ⋅。
《医用物理》落球法测定液体的粘滞系数实验
1υπρηr g V m 6)(排-=2d r =tl =υ实验三落球法测定液体的粘滞系数【实验目的】（1）掌握用落球法测定液体粘滞系数的原理和方法。
（2）学会使用电子天平，并会称量固体、液体密度。
（3）用落球法实验仪测定液体实时温度下的粘滞系数。
【实验仪器】落球法粘滞系数测定仪，激光光电计时仪，电子天平，砝码，2mm 小钢球，蓖麻油，米尺，千分尺，电子秒表，电子温度计等。
【实验原理】当金属小球在粘滞性液体中铅直下落时，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，因此小球受到粘滞阻力，它的大小与小球下落的速度有关。
如果液体无限深广，在小球下落速度υ较小的情况下斯托克斯给出：6f r πηυ=（1）式中：r 是小球的半径，υ是小球下落的速度；η为液体的粘度，单位是s Pa ⋅。
如图（一）所示，小球在液体中下落时受到三个竖直方向的力：小球的重力G =mg （m 为小球的质量）；液体作用于小球的浮力F =排gV ρ(V 是小球的体积，ρ是液体的密度)；粘滞阻力6f r πηυ=（其方向与小球运动方向相反）；D 为量筒直径，H 为量筒中液体高度。
小球开始下落时，由于速度尚小，所以阻力f 也不大；但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 gV mg πηυρ6+=排，于是，小球做匀速直线运动。
由上式可得：令小球的直径为d ，并用，代入上式得ρπ'=36d m2)6.11)(4.21(18)(2HdD d l tgd ++-'=ρρηlt gd 18)(2ρρη-'=ltgd 18)(2ρρη-'=)6.11)(4.21(1Hd D d ++（2）式中，ρ'为小钢球的密度，l 为小球匀速下落的距离（即两激光束之间的距离），t 为小球下落l 距离所用的时间。
实验时，待测液体盛于量筒中，如图（一）所示，不能满足无限深广的条件。
实验证明，若小球沿筒的中心轴线下降，式（2）需要做如下修正方能符合实际情况：•式中，D 为量筒直径，H 为量筒中液体高度。
落球法测液体粘滞系数实验报告
落球法测液体粘滞系数实验报告落球法测液体粘滞系数实验报告引言液体的粘滞性质是指其内部分子间的摩擦阻力，是液体流动过程中的重要参数。
粘滞系数是描述液体粘滞性质的物理量，它与液体的黏度密切相关。
本实验采用落球法测量液体的粘滞系数，通过实验数据的分析，探究不同液体的粘滞性质以及其与温度的关系。
实验步骤1. 实验器材准备：实验所需的器材包括落球仪、计时器、温度计、容器等。
2. 实验液体准备：选择不同液体进行实验，如水、甘油、酒精等，分别倒入容器中。
3. 实验环境准备：将实验室温度调整到稳定状态，并记录下实验开始时的温度。
4. 实验操作：将落球仪放置在容器中，将液体从仪器顶部注入，待液体稳定后，观察落球的速度，并用计时器记录下落球所需的时间。
5. 实验数据记录：根据实验操作的结果，记录下不同液体在不同温度下的落球时间。
实验结果与分析根据实验数据，我们可以计算出不同液体在不同温度下的粘滞系数。
通过对实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 不同液体的粘滞系数不同：根据实验数据，我们可以发现不同液体的粘滞系数存在差异。
例如，水的粘滞系数较小，而甘油的粘滞系数较大。
这是因为液体的粘滞系数与其分子间的相互作用力有关，不同液体的分子结构和化学性质不同，因此其粘滞系数也会有所差异。
2. 温度对粘滞系数的影响：通过对不同温度下的实验数据进行比较，我们可以发现温度对液体的粘滞系数有一定的影响。
一般来说，随着温度的升高，液体的粘滞系数会减小。
这是因为温度的升高会增加液体分子的热运动能量，使得分子间的相互作用力减弱，从而降低了液体的粘滞性。
3. 实验误差的考虑：在实验过程中，由于各种因素的影响，可能会存在一定的误差。
例如，由于仪器的精度限制或操作不准确等原因，实验数据可能会有一定的偏差。
为了减小误差的影响，我们可以多次进行实验，并取平均值来提高数据的准确性。
结论通过落球法测量液体的粘滞系数，我们可以得出不同液体的粘滞性质以及其与温度的关系。
实验十一 液体粘度的测量(落球法)
(4)
其次，斯托克斯公式是假设在无涡流的 理想状态下导出的．实际小球下落时不能是 这样的理想状态，因此还要进行修正．已知 在这时的雷诺数Re为
Re
2r0
(5)
当雷诺数不甚大(一般在Re<10)时，斯 托克斯公式修正为
3 19 2 F 6 r (1 Re Re ) 16 1280 (6)
2．设计实验(实验条件不满足理论要求 时系统误差的修改) 实验设计要求：请根据给定的仪器用具自 行设计实验方案，研究当小球下落不满足斯 托克斯公式规定的条件时，如何修正(或减小) 系统误差的出现，并进行分析、比较． 实验仪器用具：一组(5种)直径不同的小 球、圆筒形容器1个、秒表、游标卡尺、千分 尺等．
实验二十八
液体粘度的测量 (落球法)
目的 根据斯托克斯公式用落球法测定油的粘度 仪器和用具 玻璃圆筒、停表、螺旋测微计、游标卡尺、 天平、比重计、温度计、小球(两种各6个)、 镊子、磁铁、待测液体．
各种实际液体具有不同程度的粘滞性。当液体 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。液体的粘滞性的测量是非常重要的。例如， 现代医学发现，许多心血管疾病都与血液粘滞系数 的变化有关，血液粘滞系数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 于供血和供氧不足的状态，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，测量血粘度 的大小是检查人体血液健康的重要标志之一。
mg Vg 6 r
此时的速度称为终极速度．由此式可得 (m V ) g 6 r
实验十一 液体粘度的测量(落球法)
实验内容
1．用修正公式修正 液体粘度．
实验装置如图所示， 在圆筒油面下方7～8 cm 和筒底上方7～8 cm处， 分 N1别和设N2标间记距N离1和l，N油2，筒对内 半径R，油的深度h，选 取适当仪器去测量．
待测油的密度 用密度计去测量．
测量用的小球为钢球，用乙醚、酒精混 合液洗净、擦干后，测量直径和质量(分别测 10个球的直径取平均；同时测10个球质量， 求出一个的质量)．测后将其浸在和待测液相 同的油中待用．
实验二十八
液体粘度的测量 (落球法)
目的 根据斯托克斯公式用落球法测定油的粘度
仪器和用具 玻璃圆筒、停表、螺旋测微计、游标卡尺、
天平、比重计、温度计、小球(两种各6个)、 镊子、磁铁、待测液体．
各种实际液体具有不同程度的粘滞性。当液体 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。液体的粘滞性的测量是非常重要的。例如， 现代医学发现，许多心血管疾病都与血液粘滞系数 的变化有关，血液粘滞系数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 于供血和供氧不足的状态，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，测量血粘度 的大小是检查人体血液健康的重要标志之一。
这时实际测得的速度 0 和上述式中的理 想条件下的速度 之间存在如下关系：
0 (1 2.4
r )(1 3.3 r )
R
h
（3）
式中R为盛液体圆筒的内半径，h为筒中液体 的深度，
将式(3)代入式(2)，得出
落球法测量液体粘滞系数
落球法测量液体粘滞系数
落球法是一种常用的测量液体粘滞系数的方法。
该方法基于斯托克斯定律，通过测量液滴或球体在流体中自由下落的速度来计算粘滞系数。
测量过程中，首先选择一个球体，并将其从一定高度释放在待测液体中。
当球体下落时间可以观察到时，利用装置和计时器记录液滴或球体下落的时间。
根据斯托克斯定律，下落速度与液体粘滞系数、球体半径和重力加速度之间存在关系：
V = (2/9) * (ρ- ρ_0) * g * R^2 / η
其中，V为下落速度，ρ为球体的密度，ρ_0为液体的密度，g为重力加速度，R 为球体半径，η为待测液体的粘滞系数。
通过多次测量不同球体或液滴的下落时间，可以获得不同下落速度的数据，然后利用上述关系式计算液体粘滞系数。
需要注意的是，在测量过程中需要保证实验条件的稳定性，包括温度、液体浓度等。
另外，为了提高测量的准确性，可以进行多次测量并求平均值。
总之，落球法是一种比较简单、常用的测量液体粘滞系数的方法，适用于大部分粘滞液体的测量。
落球法测量液体的黏滞系数实验报告
落球法测量液体的黏滞系数实验报告一、实验题目落球法测量液体的黏滞系数二、实验目的学会使用PID温控试验仪掌握用落球法测量液体的黏滞系数的基本原理掌握实验的操作步骤及实验数据的处理三、实验器材变温黏度测量仪、，ZKY—PID温控实验仪、秒表、螺旋测微器，钢球若干实验仪器简介：1、变温黏度仪如右图所示，待测液体在细长的样品管中能使液体温度较快地与加热水温达到平衡，样品管壁上有刻度线,便于测量小球下落的距离。
样品管外的加热水套连接到温控仪，通过热循环水加热样品。
底座下有调节螺丝钉，用于调节样品管的铅直。
2、开放式PID温控实验仪温控实验仪包含水箱、水泵、加热器、控制及显示电路等部分。
本实验所用温控实验仪能根据实验对象选择PID参数以达到最佳控制,能显示温控过程的温度变化曲线和功率的实时值,能存储温度及功率变化曲线,控制精度高等特点。
仪器面板如右图所示:开机后水泵开始运转,显示屏显示操作菜单，可选择工作方式,输入序号及室温，设定温度及PID参数。
使用左右键选择项目，上下键设置参数,按确认进入下一屏，按返回键返回上一屏。
进入测量界面后屏幕上方的数据栏从左至右依次显示序号,设定温度、初始温度、当前温度、当前功率、调节时间等参数。
图形以横坐标代表时间,纵坐标代表温度(以及功率)，并可用上下键改变温度坐标值.仪器每隔15秒采集一次温度及加热功率值,并将采得的数据示在图上。
温度达到设定值并保持2min温度波动小雨0.1℃,仪器自动判定达到平衡，并在图形区右边显示过渡时间t s，动态偏差σ，静态偏差e。
四、实验原理1、液体的黏滞系数:如果将黏滞流体分成许多很薄的流层，个流层的速度是不相同的.当流速不大时，流速是分层有规律变化的，流层之间仅有相对滑动而不混合。
这中流体在管内流动时，其质点沿着与管轴平行的方向做平滑直线运动的流动成为层流。
如下图所示实际流体在水平圆形管道中作层流时的速度分布情况，附着在管壁的一层流体流速为0，从管壁到管轴流体的速度逐渐增大,管轴出速度最大，形成不同流层。
用落球法测量液体的粘滞系数(1)
用落球法测量液体的粘滞系数(1)
落球法测量液体的粘滞系数是一种基于测量液体粘度的方法。
该方法利用了该液体的阻力，或者说阻尼，来计算出该液体的粘度。
具体来说，落球法就是通过观察小球从一定高度自由落下，到达一定深度的时间来衡量液体的粘滞程度。
在落球法中，使用的小球通常是金属球、玻璃球等直径几毫米到数厘米的圆球，而液体则放置于一个圆柱形的容器中。
当球从容器的底端开始自由落下，液体便开始阻碍球的下落速度，因为液体对小球产生了一个阻力。
同时，球也因为阻力不断减速。
当小球到达液体中的一个特定深度时，它就不再加速并稳定下来了。
然后，可以使用时间和容器的尺寸来计算出液体的粘度。
粘度值就是液体阻碍小球落下所需要的力，这个力在落球法中称为剪切力。
剪切力可以用牛顿(N)来衡量，因此粘度通常在单位为牛顿每平方米(N·m^-2)的情况下表示，也可以使用其他单位，例如帕斯卡秒(Pa·s)或毫帕秒(mPa·s)。
粘滞系数的计算公式为：
η = 2(R^2g(ρ2-ρ1))/9v
其中，η表示液体的粘滞系数，R表示球的半径，g表示重力加速度，ρ2和ρ1分别表示液体和球体的密度，v则是小球下落至最终稳定状态所需的时间。
落球法测量液体的粘滞系数的过程需要非常精确的测量，因为小球下落的时间、液体容器直径和高度、以及小球和液体的密度都会影响粘滞系数的计算。
但这种方法的简单可行性和可重复性非常高，因此在实验室和工业领域中被广泛使用。
落球法测液体粘滞系数实验报告
落球法测液体粘滞系数实验报告嘿，大家好，今天我们要聊聊一个非常酷的实验，叫做落球法测液体粘滞系数。
说到粘滞系数，听上去是不是有点科学严谨的感觉？这个东西就像是液体的“稠度”，就像蜂蜜比水粘稠得多。
我们这次的实验就是用一个小小的球体，来测量液体的粘稠程度。
听起来很简单，但可别小看这小球，里面可是有大学问的。
咱们得准备好实验材料。
说白了，咱们需要一个透明的容器，最好能看得清楚球的落下过程，接下来就是不同种类的液体，比如水、油、还有一些特殊的液体。
球的话，选择小一点的金属球，重重的，才能在液体中快速下沉。
实验开始前，心里难免有点小紧张，但更多的是好奇，想看看这小球究竟能给我们带来什么样的“惊喜”。
准备工作做好后，咱们就可以开始了。
把液体倒入容器中，先给它们混合均匀，尽量不要有气泡，气泡可是会捣乱的。
然后，轻轻把小球放入液体中，像放一颗小星星一样。
哦，那一瞬间，真的是太美了，球在液体中划过的轨迹，仿佛在跳舞。
开始的时候，球落得挺快，突然间速度就慢下来了。
这时候，我心里想着，哇，这就是液体的“粘性”在作怪啊。
观察球的下落速度，记下时间，这就是咱们的关键数据。
每次实验都要认真对待，不能马虎。
慢慢的，我发现每种液体的表现都不一样。
水，真是快得飞起，跟小鸟似的；而油呢，慢悠悠的，像个懒汉。
每次看到球在油里缓慢下沉，我都忍不住想笑，简直就像在说：“嘿，慢点嘛，我还有时间呢！”通过这样的实验，我们可以计算出液体的粘滞系数。
公式一看，心里就一阵晕，数学真的是老大难啊。
不过，细想想，也不就是把观察到的数据代入公式嘛。
用力一算，结果就出来了。
嘿，这时候的成就感，真是让人兴奋得不行。
每一次看到自己计算出的结果，都像是揭开了一层神秘的面纱，感受到了科学的魅力。
有趣的是，实验过程中，有一次我不小心把液体洒了一地，搞得实验室乱七八糟，心里那个尴尬啊。
可是看到同学们围着笑，心里也觉得好玩，这就是实验的乐趣呀。
搞科学嘛，总是会有些小意外的，没什么大不了的，关键是从中学到东西。
落球法测量液体粘滞系数误差原因和改进
落球法测量液体粘滞系数误差原因和改进下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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落球法测定液体的粘滞系数实验优秀文档
• 注意事项：
• 1，实验时液体中应无气泡。
• 2，将小钢球在液体中浸一下，然后 用镊子把小钢球沿量筒中心轴线放 入液体中。
• 3，液体粘滞系数随温度的变化而变 化，因此测量中不要用手摸量筒。
• 4，在观察小钢球通过量筒标志线 时，要使视线水平，以减小误差。
t——下落时间，h——下落高度，D——筒内径，H——液面高度
• 由此得η=（m-ρ。V）g/(6πrv) 式中m=ρV=(4/3) πr ρ,因此
粘滞系数反映液体流动行为的特征。 19世纪物理学家斯托克斯（George Gabriel Stokes）建立了著名的流体力学方程组“斯托克斯组”，系统地反映了流体在运动过程中
2 粘滞系数与液体的性质、温度和流速有关，因此，粘滞系数的测量在工程技术方面有着广泛的使用价值。
0 d g 小球在被测液体中竖直下落速度增到一定值时，小球受到的粘滞阻力和与液体对其产生的浮力，将与重力达到平衡。
18V0
• 又因，小球在筒内下落满足不了无限宽 广的条件，因此对上式加以修正：
• 则，
• 五、数据表格和数据处理
测量小钢球的直径d和下落时间
测t 量 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平
值
均
值
d/mm
d-d0/mm
t/s
测量D、T、h、H（查表填写ρ、ρ0、g）
次数 D/mm T/℃ H/mm h/mm ρ/(g·c-m3 ρ0/(g·c-m3 ) g/(cm·-s2
• 四、操作指南
• 1，选取10个一样的小球，测量它的直径， 取平均值。
• 2，在盛液体的量筒上取定测量小球匀速下落 的高度h的上下标志A和B。注意A点要保证 小球已经匀速下降，应在5厘米以下，而B点 不能太靠近底部。
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实验十一 落球法测液体的粘滞系数
粘滞系数是液体的重要性质之一，它反映液体流动行为的特征．粘滞系数与液体的性质，温度和流速有关，准确测量这个量在工程技术方面有着广泛的实用价值．如机械的润滑，石油在管道中的传输，油脂涂料，医疗和药物等方面，都需测定粘滞系数．
测量液体粘滞系数方法有多种，落球法（又称Stokes 法）是最基本的一种，它可用于测量粘度较大的透明或半透明液体，如蓖麻油，变压器油，甘油等．
【实验目的】
1．学习和掌握一些基本物理量的测量；
2．学会落球法测定液体的粘滞系数．
【实验原理】
一个在液体中运动的物体会受到一个与其速度反方向的摩擦力，这个力的大小与物体的几何形状、物体的速度以及液体的内摩擦力有关．液体的内摩擦力可用粘滞系数h 来表征．对于一个在无限扩展液体中以速度v 运动的半径为r 的球形物体，斯托克斯（G.G. Stokes ）推导出该球形物体受到的摩擦力即粘滞力为
r v F ×××=h p 61 （1）
当一个球形物体在液体中垂直下落时，它要受到三种力的作用，即向上的粘滞力F 1、向上的液体浮力F 2和向下的重力F 3．球体受到液体的浮力可表示为
×××=13234r p r F g （2）
上式中r 1为液体的密度，g 为重力加速度．球体受到的重力为
×××=23334r p r F g （3）
式中r 2为球体的密度．当球体运动某一时间后，上述三种力将达到平衡，即
321F F F =+ （4）
此时，球体将以匀速v 运动（v 也称为收尾速度）．因此，可以通过测量球体的下落速度v 来确定液体的粘滞系数：
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()v r g ×-××=12292r r h （5）
这里v 可以从球体下落过程中某一区间距离s 所用时间t 得到，这样粘滞系数为
()s
t r ××-××=g 12
292r r h （6）
在实际测量中，液体并非无限扩展，且容器的边界效应对球体受到的粘滞力有影响，因此公式（1）需要考虑这些因数做必要修正．对于在无限长，半径为R 的圆柱形液体轴线上下落的球体，修正后的粘滞力为
ûùêëé×+××××=R r r v F 4.2161h p （7）
这样公式（6）变为
()R r s t g r ×+×××-××=4.21192122r r h （8）
如果考虑到圆柱形液体的长度L 并非无限长，还有r /L 量级的进一步修正．
图1 液体中小球受力分析图
【实验仪器】
落球法粘滞系数测定仪（见图2）、小钢球、蓖麻油、米尺、液晶数显千分尺、游标卡尺、液体密度计、电子天平、电子秒表和温度计等．
【实验内容】
1．调整粘滞系数测定仪
（1）调整底盘水平，在底盘横梁上放重锤部件，调节底盘旋纽，使重锤对准底盘的中心圆点．
（2）将实验架上的上，下二个激光器接通电源，可看见其发出红光．调节上、下二个激光器，使其红色激光束平行，并对准锤线．
（3）收回重锤部件，将盛有被测液体的量筒放置到实验架底盘中央，并在实验中保持位置不变．
（4）在实验架上放上钢球导管．
（5）将小球放入钢球导管，看其是否能挡阻光线，若不能，则适当调整激光器位置．
2．测量下落小球的匀速运动速度
（1）测量上、下二个激光束之间的距离．
（2）放小球入钢球导管，当小球落下，阻挡上面的红色激光束时，光线受阻，此时用秒表开始计时，到小球下落到阻挡下面的红色激光束时，计时停止，读出下落时间，重复测量6次以上．
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3．用电子天平测量小钢球的质量m；用千分尺测其直径d；计算小钢球的密度r2．用液体密度计测量蓖麻油的密度r1．用游标卡尺测量量筒的内径D．用温度计测量液体温度（液体粘滞系数随温度变化很快，因此需要标明测量是在什么温度下进行的．）．
4．用公式（8）计算h 值，h 值保留三位有效数据，h 的单位为kg m-1 s-1．
【注意事项】
实验时动作仔细，不要让油洒到实验台上．
【思考题】
1．如何判断小球达到匀速运动状态？
2．仔细观察液体密度计的结构，说明它的工作原理．
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