落球法测液体粘滞系数 PPT

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落球法测量液体粘滞系数精选版

落球法测量液体粘滞系

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Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

落球法测量液体的粘滞系数实验报告

一、问题背景

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（或粘滞系数），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称为粘度，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度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度。

测量液体粘度可用落球法，毛细管法，转筒法等方法，其中落球法适用于测量粘度较高的透明或半透明的液体，比如：蓖麻油、变压器油、甘油等。二、实验目的

1．学习和掌握一些基本物理量的测量。

2．学习激光光电门的校准方法。

3．用落球法测量蓖麻油的粘滞系数。

三、实验仪器

DH4606落球法液体粘滞系数测定仪、卷尺、螺旋测微器、电子天平、游标卡尺、钢球若干。

四、实验原理

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

F=6πηrv（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⋅。

掌握用落球法测液体的粘度系数的原理和方法(完整版)ppt资料

12
t 当D远大于d时，考虑到实验中直接测量量是小球的直径d和匀速时一定的下落高度N1N2及所用时间t，那么上式变为：
液体粘滞系数随温度的变化而变化，因此测量中不要用o手摸量筒。
代入下式就可算出粘度系数 (3) 用游标卡尺从不同位置分别测量6只玻璃圆筒内径D各5次。
(0 )gd2t0
18N1N2
〔2〕
苏州大学物理实验教学中心
力热学实验
小球在液体中作自由下落时，受到三个力的作用，且都在竖直方向：重力mg、浮力ρgV 和粘滞阻力f 。
开始下落时小球运动速度较小，相应的阻力也小，重力大于粘滞阻力和浮力，所以小球作加速运动。由于粘滞阻力随小球的运动速度增加而逐渐增加，加速度越来越小，最后，三个力到达平衡，即：
苏州大学物理实验教学中心
【实验内容】
力热学实验
(1)调整底盘水平。 (2)用螺旋测微器测小钢球的直径d，在5个不同方向上测，取其平均值。共测6个小球，记录测量的结果，编号待用。 (3) 用游标卡尺从不同位置分别测量6只玻璃圆筒内径D各5次。 (4〕用米尺测出N1与N2的间距。 (5) 用温度计测量油温，在全部小球下落完后再测量一次油温，取平均值作为实际油温。
苏州大学物理实验教学中心
(5) 用温度计测量油温，在全部小球下落完后再测量一次油温，取平均值作为实际油温。
o 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

落球法测量液体粘滞系数

实验八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、THQNZ-1型液体粘滞系数测量实验仪；

2、小钢球；

3、蓖麻油(自备)；

4、钢卷尺；

5、千分尺；

6、游标卡尺；

7、温度计。

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

落球法测量粘滞系数课件

在实验开始前，应检查实验装置是否完好，确保球体和实验装置
的清洁度。
在实验过程中，应按照规定的操作步骤进行实验，确保球体从同一高度、同一位置自由落下，并
保证球体的速度和方向一致。
在测量粘滞系数时，应保证球体在液体中停留足够的时间，以便粘滞力充分作用在球体上，同时要保证球体不发生旋转或翻转。
粘滞系数对于理解流体运动规律、流体机械和热力学等领域具有重要的意义，是工程设计和科学研究中的重要参数。
粘滞系数是流体的固有属性，与流体的种类、温度和压力等因素有关。对于不同的流体，粘滞系数有不同的数值。
实验的适用范围和限制
落球法适用于测量牛顿流体的粘滞系数，如水、油等。对于非牛顿流体，如高分子溶液、悬浮液等，落球法可能不适用。
02
落球应选择质量稳定、重心位置适中、易于清洗和保养的材料。
测量装置
粘滞系数测量管：由透明有机玻璃或硬质塑料制成，内径约为40mm，长度约为200mm。
测量管应选择耐压、耐腐蚀、不易变形且透明的材料，以便于观察球的运动和测量管内液体的流动情况。
数据采集设备
计时器
用于测量小球下落的时间，精度要求在0.01s以上。
实验操作流程
将落球置于实验容器上方，确保落球静止。
使用测量尺测量落球在液体内下落的高度。
将实验容器放置在支架上，并确保稳定。

用落球法测液体的粘滞系数

结论 1. 改变传统的落球法为升球法，对液体的粘滞
系数进行测量，可使测量结果准确，误差变得很小，收尾速度随意可调，可达最小。 2. 小球直径较大，可使误差减小，且不会对收尾速度有影响。 3. 盛液容器足够大时，其直径与测量结果无关。 4. 小球有细线束缚，不能滚动，其周围液体流动稳定，保证了层流状态。
外线穿透, 玻璃却只能让可见光穿透, 无法让紫外线透过. 这个发现使他荣升为英国皇家科学院的会员. 斯托克斯以他的“黏滞度定律”(law of viscosity, 1851年)发展了流体动力学(hydrodynamics), 描述小球体(sphere)经过黏滞流体(viscous fluid) 的速度, 所以运动黏度单位 — stokes(斯托克斯) — 便以他的名字命名. 1852年, 斯托克斯用向量(vector)与流线(stream line)解释水的运动情形. 他也研究光波的理论, 并于1852年命名和说明荧光性的现象 (phenomenon of fluorescence). 他发表了地球磁场的变动, 开创了“大地测量学”(geodesy). “斯托克斯”这个名字成为科学界所熟悉的名字: 土木工程系的黏滞流体力学有“斯托克斯定律”(Stokes’ law); 数学系的向量分析学(vector analysis)里有“斯托克斯原理”; 物理系的光学里有“斯托克斯效应”; 地质系里也可找到斯托克斯对于地球重力场的研究和贡献.

粘度的测量液体 ppt课件

1. 学习用落球法测量蓖麻油的粘度的原理和方法。 2. 设计寻找小球匀速下降区的方法，测出其长度 3. M个同类小球尽量找直径比较接近的。四、实验主要仪器设备及材料：
玻璃圆筒（高约50cm，直径约5cm），温度计，分析天平，螺旋测微计，游标卡尺，米尺，小球（两种各10个，直径1～2mm），停表，镊子，待测液体（蓖麻油）。
• 实验目的 • 实验内容 • 实验重点
• 实验主要仪器设备及材料
• 实验简介
• 实验原理 • 实验步骤 • 注意事项 • 思考与讨论
一、实验目的
1. 观察液体的内摩擦现象，学会用用落球法测量液体的粘滞系数
2. 掌握基本测量仪器使用，及正确合理地分析误差。二、实验内容
用落球法测量蓖麻油的粘滞系数三、实验重点
Re介于上述两值之间，则为层流、湍流过渡阶段。
在此采用落球法的实验中，特征长度L取圆球直径
2r，雷诺数为
Re 2v0r
（4）
奥西思-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：
F6 v (1 r1 3R 61 e 10 9 R 8 2 e 0 )（5）
式中 3Re1/ 6 项和 19Re2/1080项可以看作斯托克斯
假设这小球匀速运动的距离为 l ，小球通过所用的时间
为t ，则小球匀速下落的速度
式中F是小球所受到的粘滞阻力，v是小球的下落速度，r 是小球的半径，是液体的粘度，在SI制中，的单位是 Pas .斯托克斯公式是由粘滞液体的普遍运动方程导出的。

落球法测液体的粘度系数

18N1N2
（2）
当前您浏览到是第十页，共十七页。
内容总结
落球法测液体的粘度系数。2.掌握用落球法测液体的粘度系数的原理和方法。故所用的小球是光滑的，而且半径应当适当小。(2)用螺旋测微器测小钢球的直径d，在5个不同方向上测，取其平均值。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。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。减小小球密度呢
当前您浏览到是第十二页，共十七页。
【实验内容】
(6) 单管法将6个小钢球先后自中心放入内径最大的1#圆筒内，记下相应通过 N1N所2 用的时间ti及油温T，
利用(1)式计算出vi ，即可求出 i
(7) 多管法将 1# 6#小球依次放入 1# 6# 玻璃圆筒内
记下相应的ti，作 t
d D
曲线(D为容器内径)。理论表
当前您浏览到是第十六页，共十七页。
【思考题】
1、在一定的液体中，若减小小球直径，它下落的收尾速度怎样变化？减小小球密度呢？
2、若实验中未给出N1、N2两标号线的位置，怎样确定小球在圆筒中央匀速下落的范围及标出N1、 N2两标号线的位置？
当前您浏览到是第十七页，共十七页。
f gV
mg
当前您浏览到是第七页，共十七页。
mg3 dvVg
对于小球 m又 0V有 16： d30

用落球法测定液体粘度分析课件

实验步骤
本实验包括准备实验器材、测量小球直径、设定温度、记录数据等步骤，通过这些步骤，学生可以掌握实验操作流程，提高动手能力。
实验结果
实验结果包括小球下落时间和速度的测量数据，通过数据处理和分析，学生可以得出液体粘度的计算结果。
实验的不足与改进方向
实验不足
本实验中，由于小球下落速度较快，测量时间较短，导致测量数据不够精确。此外，温度对液体粘度的影响未进行深入研究。
实验台和实验架
用于放置落球粘度计和其他实验设备。
01
02
落球粘度计
用于测量液体的粘度，由一个垂直的管子和一个小球组成。
03
04
温度计
用于测量液体的温度，因为液体的粘度会随温度变化。
实验材料
01
02
03
待测液体
需要测量的液体，如油、水或其他溶液。
清洗剂
用于清洗落球粘度计和实验器具。
实验容器
结果分析
粘度计算误差分析
01
根据落球时间和已知的球体积
、密度等参数，计算出液体的
粘度。
02
对比已知标准值，评估实验结
果的准确性。
03
04
分析实验过程中可能产生的误
差来源，如温度控制、落球时
间测量等。
05
对比实验结果与标准值的差异

落球法测量液体粘滞系数

概述

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。

落球法测液体的粘度系数(最全版)PTT文档

1. 单管法
➢小球是在内径为D，液体高度为h的管中下
落，不能满足无限宽广的条件，因此，对上式要加以实际条件的修正。
➢当D远大于d时，考虑到实验中直接测量量
是小球的直径d和匀速时一定的下落高度
N1N2及所用时间t，则上式变为：
(0)gd2t
18 N1N2(12.4d/D)
（1）
2. 多管法
依次测出同一小球经过一组不同内径的圆筒中
落球法测液体的粘度系数
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。
粘滞力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（或粘度），粘滞系数与液体的性质，温度和流速有关，它是表征液体粘滞性强弱的重要参数。
(0 )gd2t0
18N1N2
（2）
【实验内容】
(1)调整底盘水平。 (2)用螺旋测微器测小钢球的直径d，在5个不同方向上测，取其平均值。共测6个小球，记录测量的结果，编号待用。 (3) 用游标卡尺从不同位置分别测量6只玻璃圆筒内径D各5次。 (4）用米尺测出N1与N2的间距。 (5) 用温度计测量油温，在全部小球下落完后再测量一次油温，取平均值作为实际油温。
同样距离所用的时间t，再作(d/D)—t曲线，对大量
的实验数据进行线性拟合可发现，该曲线为一直线，

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