(完整版)粘滞系数测定实验
实验报告粘滞系数测定
一、实验目的1. 了解粘滞系数的概念及其在工程和科学领域中的应用。
2. 掌握测量液体粘滞系数的实验原理和方法。
3. 熟悉奥氏粘度计的使用方法，提高实验操作技能。
二、实验原理粘滞系数是表征液体粘滞性的物理量，其大小与液体的性质和温度有关。
在实验中，我们采用奥氏粘度计测定液体的粘滞系数，其原理基于斯托克斯公式。
当小球在液体中做匀速运动时，受到的粘滞阻力与重力、浮力达到平衡。
根据斯托克斯公式，小球所受到的粘滞阻力F为：F = 6πηrv其中，η为液体的粘滞系数，r为小球的半径，v为小球的速度。
实验中，通过测量小球在液体中下落的时间，可以计算出粘滞系数。
根据斯托克斯公式，小球达到收尾速度v0时的速度v0为：v0 = √(2gr/9η)其中，g为重力加速度，L为小球下落的距离，t为小球下落的时间。
三、实验仪器1. 奥氏粘度计2. 铁架3. 秒表4. 温度计5. 小球6. 液体（实验用）四、实验步骤1. 将奥氏粘度计固定在铁架上，调整至水平状态。
2. 将待测液体倒入粘度计的筒中，注意液体的高度不要超过筒的最大刻度。
3. 将小球放入筒中，用秒表测量小球从筒底到筒顶所需的时间t。
4. 记录实验温度，并计算粘滞系数η。
五、数据处理1. 根据实验数据，计算小球下落的平均速度v = L/t。
2. 根据斯托克斯公式，计算粘滞系数η = 2grv0/9。
六、实验结果与分析1. 通过实验，测量得到小球下落的平均速度v和实验温度。
2. 根据斯托克斯公式，计算出粘滞系数η。
3. 对实验数据进行误差分析，讨论实验结果与理论值之间的差异。
七、实验结论1. 通过本次实验，我们掌握了测量液体粘滞系数的原理和方法。
2. 奥氏粘度计是一种常用的测量液体粘滞系数的仪器，具有操作简便、测量精度高等优点。
3. 在实验过程中，我们注意了实验操作规范，保证了实验结果的准确性。
八、实验心得1. 在实验过程中，我们要严格遵守实验操作规程，确保实验安全。
粘滞系数实验报告
粘滞系数实验报告
实验目的：测定不同液体的粘滞系数，了解粘滞现象对流体运动的影响。
实验原理：粘滞系数（η）是衡量流体内部粘滞阻力大小的物理量。
根据牛顿第二定律和斯托克斯定律，流体粘滞系数可通过粘滞实验进行测定。
斯托克斯定律适用于介质为稀薄、粘滞系数不随温度和流速改变的情况，即呈牛顿流体的情况。
实验器材：粘度计、容器、不同液体样品、计时器。
实验步骤：
1. 在容器中加入待测液体，注意避免气泡的产生。
2. 将粘度计的毛细管完全浸入液体中。
3. 用计时器记录流体从A点到B点的通过时间τ。
4. 测量不同液体的通过时间，每种液体至少测量5次，取平均值。
实验数据处理：
1. 根据斯托克斯定律，计算粘滞系数的表达式为：η =
(ρgτd^2)/(18L) ，其中ρ为液体的密度，g为重力加速度，d为粘度计的直径，L为毛细管的长度。
2. 将实验得到的数据代入公式中计算粘滞系数，并计算各组数据的平均值。
实验结果和讨论：
根据实验数据计算得到的粘滞系数可以与文献中给出的数值进
行对比，判断实验结果的准确性。
同时，可以比较不同液体的粘滞系数大小，分析各液体分子间相互作用力的差异对粘滞现象的影响。
实验结论：
通过粘滞实验测得不同液体的粘滞系数，比较了液体粘滞特性的差异，进一步了解流体运动中的粘滞现象。
实验三 液体粘滞系数的测定
实验三 液体粘滞系数的测定方法一： 用乌式粘度计测定酒精的粘滞系数[实验目的]1． 1． 进一步巩固和理解粘滞系数的概念。
2． 2． 学会一种测定粘滞系数的方法。
[实验器材]粘度计、铁架台、秒表、温度计、打气球、玻璃缸、蒸馏水、酒精、量杯。
[仪器描述]如图3-1所示，粘度计是由三根彼此 相通的玻璃管A 、B 、C 构成。
A 管经一胶 皮管与一打气球相连，A 管底部有一大玻 璃泡，称为贮液泡；B 管称为测量管，B 管 中部有一根毛细管，毛细管上有一大和一 小两个玻璃泡，在大泡的上下端分别有刻 线N 、N ′；C 管称为移液管，C 管上端有 一乳胶管，为的是在C 管处设置夹子。
整个实验是在装满水的玻璃缸中进行。
[实验原理]图3-1乌式粘度计一切实际液体都具有一定的“粘滞性”，当液体流动时，由于粘滞性的存在，不同的液层有不同的流速v （如图3-2），流速大的一层对流速小的一层施以拉力，流速小的一层对流速大的一层施以阻力，因而各层之间就有内磨擦力的产生，实验表明，内磨擦力的大小与 相邻两层的接触面积S 及速度梯度d v /d y 成正比，即η=F ·y vd d ·S式中的比例系数η叫做粘滞系数，又叫内磨擦系数。
不同的液 体具有不同的粘滞系数。
一般情况下，液体的η值随温度的升高而减少。
在国际单位制中，η的单位为帕·秒（Pa ·s ）。
图3-2速度梯度当粘滞液体在细管中作稳恒流动时，若管的半径为R ，管长为L ，细管两端的压强差为ΔP 1 ，液体的粘滞系数为1η，则在时间t 1内液体流经细管的体积V 可依泊肃叶公式求出：11148t ⋅∆⋅⋅⋅=P L R V ηπ（3-1）同理，对于同一细管，若换用另一种粘滞系数为2η的液体，并假设这时细管两端的压强差为ΔP 2，体积仍为V 的液体流经细管所需时间为t 2，则有：22248t ⋅∆⋅⋅⋅=P L R V ηπ（3-2）由（3-1）式和（3-2）式得111222ηη⋅⋅∆⋅∆=t t P P（3-3）如果实验时把细管铅垂方向放置，则压强差是由重力引起的，于是121212ρρρρ=⋅⋅⋅⋅=∆∆h g h g PP （3-4）此处1ρ及2ρ是两种不同液体的密度，将（3-4）式代入（3-3）式，得111222ηρρη⋅⋅⋅=t t（3-5）可见，如果一种液体的粘滞系数1η为已知，且两种液体的密度1ρ及2ρ可查表得到，则只要测出两种液体流经同一细管的时间t 1和t 2，即可根据（3-5）式算出被测液体的粘滞系数2η. 本实验是已知水的1η值，求待测酒精的2η值。
粘系数测定实验报告
一、实验目的1. 了解粘滞系数的概念及其测量方法；2. 熟悉落球法测量粘滞系数的原理和步骤；3. 培养实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理粘滞系数是表征流体粘滞性的物理量，其定义为单位面积上流体分子间相互作用的力与速度梯度的比值。
本实验采用落球法测量粘滞系数，其原理如下：当小球在无限宽广的液体中以速度v运动时，受到三个力的作用：重力mg、液体浮力f和粘滞阻力F。
根据斯托克斯公式，粘滞阻力F=6πηrv，其中η为液体的粘滞系数，r为小球半径，v为小球速度。
当小球在液体中竖直下落时，受到三个力的作用，方向如图1所示。
起初，重力大于浮力和粘滞阻力之和，小球向下加速运动；随着速度的增加，粘滞阻力逐渐增大，合力逐渐减小。
当合力为零时，小球以匀速直线运动，此时速度称为收尾速度v0。
图1：小球在液体中下落受力示意图根据斯托克斯公式和牛顿第二定律，可得：mg - f - F = mamg - 4/3πr³ρg - 6πηrv0 = m(v0/a)其中，ρ为液体密度，a为小球加速度。
由于小球在达到收尾速度后做匀速运动，故a=0，代入上式可得：mg - 4/3πr³ρg - 6πηrv0 = 0整理可得：η = (m - 4/3πr³ρ) / (6πrv0)通过测量小球在液体中的收尾速度v0、小球半径r、液体密度ρ和重力加速度g，即可计算出液体的粘滞系数η。
三、实验仪器与材料1. 落球法粘滞系数测定装置；2. 小球（半径已知）；3. 液体（待测粘滞系数）；4. 秒表；5. 刻度尺；6. 天平；7. 计算器。
四、实验步骤1. 准备实验装置，将液体倒入玻璃圆筒中，确保液面平稳；2. 将小球悬挂在装置的支架上，使其自由下落；3. 观察小球在液体中的运动状态，当小球达到收尾速度时，用秒表记录通过某一段距离L所用时间t；4. 重复步骤3，至少测量3次，取平均值；5. 测量小球半径r和液体密度ρ；6. 根据实验数据，代入公式η = (m - 4/3πr³ρ) / (6πrv0)计算液体的粘滞系数。
测粘滞系数实验报告
测粘滞系数实验报告实验报告：测粘滞系数引言：粘滞是液体的一种特性，它是指液体流动阻力的大小。
粘滞系数是描述液体粘滞性质的物理量，它越大，表示液体越黏稠；它越小，表示液体越流动性好。
测量粘滞系数对于了解液体的流动特性和性质具有重要意义。
本实验通过韩涅管法测定液体的粘滞系数，并探究影响粘滞系数的因素。
实验目的：1. 学习韩涅管测粘滞系数的原理和方法。
2. 探究黏度计常数与所测粘滞系数的关系。
3. 探究温度对粘滞系数的影响。
实验仪器和材料：1. 韩涅管黏度计2. 水浴锅3. 温度计4. 水桶5. 实验管6. 水7. 甘油8. 高粘度液体（如稠油或玻璃胶）实验原理：韩涅管法是测定流体粘度的一种常用方法，其原理是利用单位长度细管的流体流动阻力来推测整个流体的粘度。
根据流量方程和托球测量法则，可以得到测定粘滞系数的公式：η= (ρ×g×(d^2 - D^2)×t)/(4×V)其中，η为粘滞系数，单位为贝克尔（Be），ρ为流体密度，g为重力加速度，d 为细管内径，D为细管外径，t为测量时间，V为托球的体积。
实验步骤：1. 在韩涅管黏度计上装上细管和托球。
2. 用水桶将韩涅管浸入水中，并放入水浴锅中进行加热，使水温保持在一定的范围内。
3. 待水温稳定后，用温度计测量水温，并记录下来。
4. 用实验管量取一定量的液体（如水或甘油）。
5. 将实验管中的液体缓慢倒入韩涅管中，并立即启动计时器。
6. 观察托球的下沉过程，当托球下沉一定距离后，停止计时器。
7. 记录下托球下沉所用的时间，然后倒出韩涅管内的液体。
8. 重复上述步骤3-7，进行多次实验，并分别记录下所测得的时间和水温。
实验结果：根据实验中所测得的时间和水温数据，可以计算得到粘滞系数的数值。
根据公式计算出多组数据的粘滞系数，并计算出平均值和标准差。
实验讨论：1. 分析不同温度下粘滞系数的变化趋势，探讨温度对粘滞系数的影响。
实验粘滞系数测量
大学物理实验
The End
v L
大学物理实验
t
2.确定小球达到收尾速度时光电门的位置
•光电门2的激光在量筒中轴线距底上方5cm，光电门1的激光 在量筒中轴线距液面下方分别为：1cm、3cm、5cm处。
•记录小球通过L1、L2所用时间t，测出L1、L2距离L（用尺 测量激光在量筒的两入射光点之间距离和出射光点之间距离 离，取其平均值）。
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
待测液体 r液
L1 F f
H
小 球
L
n mg
L2
r球 = 7800.0 kg.m-3，蓖麻油的密度：r液 = 962.0 kg.m-3 ,
底座
量筒直径： D=6.010-2 m .
•光电门1的激光在量筒中轴线距液面下方5cm处。
大学物理实验
实验33 液体粘滞 三.实验内容与步骤 四.数据处理 五.思考题
斯托克斯
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？ —— 本实验落球法。
D
H
要测 ，关键要测准收尾速度v收，即测量
小球匀速下落L的时间t。
D
待测液体 r液
L1 F f
H
小 球
L
n mg
L2
底座
大学物理实验
三、实验内容与步骤
1.调节液体粘滞系数测定仪
•调测定仪底盘水平； •调激光发射器，使两束激光平行 地对准铅锤线； •调激光接收器，使之接到激光； •开“计时仪”电源，按“计时” 键；显示“C0.000”， “C”表示计时仪处于计时状态 ； •吸拾钢球，投球，使球挡光、计 时器计时；
粘滞系数实验报告
一、实验目的1. 理解粘滞系数的概念及其在流体力学中的应用。
2. 掌握用落球法测定液体粘滞系数的原理和方法。
3. 培养实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理粘滞系数（η）是表征流体粘滞性的物理量，其数值越大，表示流体粘滞性越强。
落球法是一种常用的测量液体粘滞系数的方法，其原理如下：当一球形物体在液体中匀速下落时，物体所受的粘滞阻力F与物体运动速度v、半径r以及液体的粘滞系数η有关，具体关系为：F = 6πηrv其中，ρ为液体的密度。
当物体在液体中匀速下落时，物体所受的粘滞阻力与重力mg、浮力f相等，即：F = mg - f将上述两个等式联立，得到：6πηrv = mg - f由阿基米德原理，物体所受浮力f为：f = ρvg其中，v为物体体积。
将f代入上述等式，得到：6πηrv = mg - ρvg整理得：η = (mg - ρvg) / (6πrv)根据斯托克斯公式，当r >> d（d为特征长度，如毛细管直径、球直径等）时，物体所受的粘滞阻力F与物体运动速度v、半径r及液体粘滞系数η的关系为：F = 6πηrv将斯托克斯公式代入上述等式，得到：η = (mg - ρvg) / (6πrv) = (mg - ρvg) / (6πr^2)整理得：η = (mg - ρvg) / (6πr^2)三、实验仪器与材料1. 落球法实验装置：包括玻璃圆筒、钢球、秒表、螺旋测微器等。
2. 液体：待测液体（如食用油、洗洁精、洗衣液等）。
3. 温度计：用于测量液体温度。
四、实验步骤1. 将待测液体倒入玻璃圆筒中，记录液体高度h。
2. 使用螺旋测微器测量钢球的直径d，并计算钢球的半径r = d/2。
3. 将钢球轻轻放入液体中，开始计时，记录钢球通过液体高度h所需时间t。
4. 重复上述步骤多次，记录不同高度下的时间t。
5. 计算钢球通过液体高度h的平均速度v = h/t。
6. 根据斯托克斯公式，计算液体的粘滞系数η。
粘滞系数测定实验报告
粘滞系数测定实验报告系数测定实验报告液体粘滞系数实验报告奥粘滞系数实验报告篇一：南昌大学液体粘滞系数的测定实验报告实验三液体粘滞系数的测定【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。
【实验仪器】1．奥氏粘度计 2.铁架及试管夹 3. 秒表4.温度计5.量筒 6.小烧杯1个7.洗耳球【实验材料】蒸馏水50ml 酒精25ml【实验原理】由泊肃叶公式可知，当液体在一段水平圆形管道中作稳定流动时，t秒内流出圆管的液体体积为R4PVt8?L （1）式中R为管道的的截面半径，L为管道的长度，?为流动液体的粘滞系数，?P为管道两端液体的压强差。
如果先测出V、R、?P、L各量，则可求得液体的粘滞系数R4Pt8VL （2）为了避免测量量过多而产生的误差，奥斯瓦尔德设计出一种粘度计（见图1），采用比较法进行测量。
取一种已知粘滞系数的液体和一种待测粘滞系数的液体，设它们的粘滞系数分别为?0和?x，令同体积V的两种液体在同样条件下，由于重力的作用通过奥氏粘度计的毛细管DB，分别测出他们所需的时间t1和t2，两种液体的密度分别为?1、?2。
则0xR4t18VL1gh（3）R4t28VL式中?h为粘度计两管液面的高度差，它随时间连续变化，由于两种液体流过毛细管有同0t 11xt22样的过程，所以由（3）式和（4）式可得： t??x?22??0t1?1(5)（4）2gh如测出等量液体流经DB的时间t1和t2，根据已知数?1、?2、?0，即可求出待测液体的粘滞系数。
【实验内容与步骤】(1) 用玻璃烧杯盛清水置于桌上待用，并使其温度与室温相同，洗涤粘度计，竖直地夹在试管架上。
(2) 用移液管经粘度计粗管端注入6毫升水。
用洗耳球将水吸入细管刻度C上。
(3) 松开洗耳球，液面下降，同时启动秒表，在液面经过刻度D时停止秒表，记下时间t。
(4) 重复步骤(2)、(3)测量7次，取t1平均值。
(5) 取6毫升的酒精作同样实验，求出时间t2的平均值。
粘滞系数的测定实验报告
粘滞系数的测定实验报告一、引言粘滞系数是流体力学中的一个重要参数，它描述了流体流动时的黏性特性。
粘滞系数的测定对于研究流体的性质以及流体力学现象有着重要的意义。
本实验旨在通过测定不同流体的流动速度和施加的力的关系，来确定流体的粘滞系数。
二、实验装置与原理实验所需的装置主要包括流体槽、流体注射器、流速计和测力计。
实验中使用的流体为水和甘油。
流体槽中设置了流速计，可以测量流体的流动速度。
测力计用于测量施加在流体上的力。
根据流体力学的基本原理，流体的粘滞系数可以通过测量流体流动速度和施加的力来确定。
当流体在流体槽中流动时，流速计会测出流体的流动速度，测力计会测量施加在流体上的力。
通过改变流体注射器的开度，可以调节流体的流动速度。
三、实验步骤及数据处理1. 准备工作：将流体槽放在水平台面上，调整好流速计的位置，并将测力计固定在流体槽的一侧；2. 清洗流体槽：用适量的水清洗流体槽，确保流体槽内干净无杂质；3. 测量流体粘滞系数：首先将流体槽注满水，调整流体注射器的开度，使得流动速度适中。
然后记录下流动速度和施加的力，记录多组数据以提高准确性。
重复以上步骤，将流体槽注满甘油，测量不同浓度的甘油的流动速度和施加的力；4. 数据处理：根据测得的流动速度和施加的力，计算出不同流体的粘滞系数。
使用适当的公式，根据测得的力和流动速度的关系，绘制出力与速度的曲线。
根据数据曲线的斜率，可以得到流体的粘滞系数。
四、结果与讨论经过实验测量和数据处理，得到了水和甘油的粘滞系数。
根据实验数据计算得到的粘滞系数与理论值相比较，结果表明实验测量值与理论值基本吻合。
这说明实验测定粘滞系数的方法是可靠有效的。
通过实验我们还可以观察到不同流体的粘滞性质不同。
水的粘滞系数较小，流动性较好，而甘油的粘滞系数较大，流动性较差。
这与我们平时的观察和经验是相符合的。
实验中可能存在的误差主要来自于仪器的精度以及实验环境的影响。
为了减小误差，我们在实验中尽量保持流体槽的水平，确保测量的准确性。
测量粘滞系数实验报告
测量粘滞系数实验报告测量粘滞系数实验报告引言：粘滞系数是描述流体内部阻力大小的物理量，也是流体力学中的重要参数。
本实验旨在通过测量流体在不同条件下的流动速度和应力，来计算流体的粘滞系数，进一步了解流体的性质和行为。
实验设备和材料：1. 测量粘滞系数的装置：包括流体容器、流体流动管道、流体流动控制装置和压力传感器等。
2. 流体：本实验采用了水和植物油两种常见的液体。
实验原理：粘滞系数的测量可以通过流体的黏度和流动速度之间的关系来实现。
根据牛顿流体力学的基本原理，流体内部的剪切应力与流体的黏度成正比，而与流动速度成线性关系。
因此，通过测量流体在不同条件下的流动速度和流体内部的剪切应力，可以计算出流体的粘滞系数。
实验步骤：1. 准备工作：确保实验设备的清洁和正常运行，检查流体的温度和压力等参数。
2. 流体流动控制：调整流体流动控制装置，使流体在流动管道中保持稳定的流动状态。
根据实验要求，选择合适的流速。
3. 流体流动速度测量：使用流速计或其他合适的测量装置，测量流体在流动管道中的速度。
记录测量结果。
4. 流体剪切应力测量：使用压力传感器等装置，测量流体内部的剪切应力。
根据测量结果，计算出流体的剪切应力。
5. 粘滞系数计算：根据实验数据和已知的流体性质参数，使用适当的公式或计算方法，计算出流体的粘滞系数。
实验结果与讨论：根据实验数据，我们可以得到不同条件下流体的流动速度和剪切应力的关系。
通过计算，我们可以得到流体的粘滞系数。
在本实验中，我们选择了水和植物油作为流体，分别进行了实验测量。
根据实验结果，我们发现水的粘滞系数较小，而植物油的粘滞系数较大。
这与我们平时的观察和经验相符。
水的流动速度较快，黏度较低，所以粘滞系数较小；而植物油的流动速度较慢，黏度较高，所以粘滞系数较大。
实验中可能存在的误差主要来自于实验设备的精度和测量方法的误差。
为了减小误差，我们在实验过程中尽量保持设备的稳定和准确性，并且进行多次测量取平均值。
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。
黏滞系数的测定实验报告
黏滞系数的测定实验报告.doc实验名称：黏滞系数的测定实验目的：了解液体黏滞系数的概念、测定方法和影响因素，掌握测定黏滞系数的实验方法。
实验原理：黏滞力是指单位面积上单位时间内液体流动所产生的摩擦力，也可定义为单位面积上单位时间内单位速度梯度所产生的剪切应力。
此处考虑的是牛顿流体，其内部的黏滞力与剪切速度成正比，即有牛顿定律：$F=\eta\frac{dv}{dx}$，其中，$F$为黏滞力，$\eta$为液体黏滞系数，$\frac{dv}{dx}$为单位长度下速度梯度。
实验设备：黏度计、计时器、温度计、水槽、标准粘度液实验步骤：1.设置相应的水温。
2.吸取一定量的标准粘度液。
3.将黏度计插入标准粘度液中，同时开启计时器和温度计。
4.记录相应的时间, 并测量相应的温度与黏度值。
5.按照黏度标准测量未知样品的黏度，并记录相应的点数。
6.计算出未知样品的黏度值。
实验结果：样品编号温度（℃）测量时间（s）测量值（Pa*s）1 20 45 0.0022 20 50 0.0043 20 55 0.0084 25 60 0.0155 25 65 0.0306 25 70 0.060计算未知样品的黏度值：对于样品编号7，测量值为0.04 Pa*s，相应标准温度为25℃，取样品1和2的黏度值作为标准液，分别为0.002 Pa*s和0.004 Pa*s，则由线性插值法可计算出样品7的黏度值为：$$\eta_7=\eta_1+(x_7-x_1)\frac{\eta_2-\eta_1}{x_2-x_1}=0.002+(25-20)\frac{0.004-0.002}{50-45}=0.0024Pa*s $$实验结论：本实验通过测量不同温度下标准粘度液的黏度值，并通过线性插值法求得未知样品的黏度值，掌握了黏度计实验测定黏滞系数的方法。
实验中还发现，液体的黏滞系数随温度的升高而降低，因此在测量黏度时应注意控制温度，并进行温度校正以提高测量精度。
液体黏滞系数的测定实验报告
液体黏滞系数的测定实验报告一、实验目的1、学习和掌握用落球法测定液体黏滞系数的原理和方法。
2、了解斯托克斯定律的应用条件。
3、熟悉秒表、游标卡尺、千分尺等测量仪器的使用。
二、实验原理当一个小球在液体中下落时，它会受到重力、浮力和黏滞阻力的作用。
在小球下落速度较小时，黏滞阻力可以用斯托克斯公式表示：＼（F ＝6πηrv\）其中，＼（F\）为黏滞阻力，＼（η\）为液体的黏滞系数，＼（r\）为小球半径，＼（v\）为小球下落速度。
小球在液体中下落时，当重力、浮力和黏滞阻力达到平衡时，小球将以匀速下落，此时有：＼（mg Vρg 6πηrv ＝ 0\）其中，＼（m\）为小球质量，＼（V\）为小球体积，＼（ρ\）为液体密度。
由于小球体积\（V ＝＼frac{4}｛3}＼pi r^3\），质量\（m ＝＼frac{4}｛3}＼pi r^3ρ_0\）（＼（ρ_0\）为小球密度），整理可得：＼（η ＝＼frac{（ρ_0 ρ)g}｛18v}d^2\）其中，＼（d\）为小球直径。
因此，只要测量出小球的直径\（d\）、下落的速度\（v\）、液体和小球的密度\（ρ\）、＼（ρ_0\），以及重力加速度\（g\），就可以计算出液体的黏滞系数\（η\）。
三、实验仪器1、玻璃圆筒：内径约为 10cm，高度约为 50cm。
2、小钢球：直径约为 1mm 至 2mm 之间。
3、游标卡尺：精度为 002mm，用于测量小球直径。
4、千分尺：精度为 001mm，用于测量小球直径。
5、秒表：精度为 01s，用于测量小球下落时间。
6、温度计：用于测量液体温度。
7、电子天平：用于测量小球质量。
8、支架、细线等。
四、实验步骤1、用电子天平测量小球质量，多次测量取平均值。
2、用游标卡尺和千分尺分别测量小球直径，各测量五次取平均值。
3、将玻璃圆筒装满待测液体，放置在支架上，调整圆筒使其竖直。
4、用细线将小球悬挂在圆筒上方，使其自然下垂，然后轻轻放入液体中。
粘滞系数测定
• 式中为粘滞系数，它不仅与液体本身的性质有关，并且与温度有关；r是小球半径，v是小球的运 动速度。从上式可知，阻力f的大小和物体运动的速度成正比。
•
图（13—1）
• 如图13－1所示，若让小球自由下落，落入液体后，小球受到三个力的作用，即浮力0Vg ，重力mg, 粘滞力f。其中V为小球体积，0为液体密度，m为小球质量，开始时小球下落速度较小，因而粘滞 力f也较小，小球作加速运动。随着小球运动速度v的增加，粘滞力f也增加，当速度达到一定大小时， 作用在小球上各力达到平衡，在平衡时有：
•
mg 6rv 0Vg
（3）
• •
此后小球将作匀速运动，由上式可得： (m 0V )g
6rv
•
若将代入式（4），整理得
(m
4 3
r
30
)g
•
6rv
（4） （5）
• 实验中，小球是在内半径为Ｒ的量筒内下落，因而要考虑容器内壁对结果的影响。所以（5）式应
加上一个修正值，经过修正后， •
(m
4 3
U
( m V0 )2 ( l )2 ( t )2 ( d )2
m V0
l
t
d
• 其中：
V0 V0
(3 d )2 ( 0 )2
d
0
［注意事项］
• 1．为保证小球洁净，测过质量和直径的小 球，须用有机溶剂（乙醚和酒精的混合液） 清洗，再用滤纸吸干残液待用，不可再用 手触摸。
• 2．液体的粘滞系数随温度变化显著，测量 小球下落时间的实验过程应尽可能短。在 实验中不要用手触摸量筒。
r
30
)g
（6）
6rv(1 2.4 r )
R
［实验仪器］
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。
粘滞系数实验报告
粘滞系数实验报告粘滞系数实验报告引言：粘滞系数是描述流体黏性的物理量，是流体内部分子间相互作用力的表现。
粘滞系数的大小与流体的流动阻力密切相关，对于液体和气体的运动、物质传递以及工程设计等领域具有重要意义。
本实验旨在通过测量不同液体的流动速率和压力差，计算出其粘滞系数，从而探究不同因素对粘滞系数的影响。
实验步骤：1. 实验器材准备：准备一台流体流动实验装置，包括流量计、压力计、流体容器、流体管道等。
2. 实验液体选择：选择不同粘度的液体，如水、甘油、汽油等，并记录其温度。
3. 流体流动速率测量：将所选液体注入流体容器中，将流量计连接到流体管道上，并调节流量计使其显示为零。
打开流体流动开关，记录下流量计的读数。
4. 压力差测量：在流体管道的两端分别连接压力计，并记录下两端的压力差。
5. 实验数据处理：根据测量得到的流动速率和压力差数据，计算出液体的粘滞系数。
实验结果与讨论：在实验中，我们选择了水、甘油和汽油作为实验液体，测量了它们的流动速率和压力差，并计算出了它们的粘滞系数。
以下是实验结果的总结：1. 水的粘滞系数为X，甘油的粘滞系数为Y，汽油的粘滞系数为Z（单位为XX）。
2. 比较三种液体的粘滞系数，发现水的粘滞系数最小，甘油次之，汽油最大。
这是因为水分子间的相互作用力较小，分子间距较大，导致流动阻力较小；而甘油和汽油的分子间相互作用力较强，分子间距较小，导致流动阻力较大。
3. 同时，我们还观察到液体温度对粘滞系数的影响。
随着温度的升高，水的粘滞系数减小，而甘油和汽油的粘滞系数增加。
这是因为温度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或增强，从而影响流动阻力。
4. 此外，我们还发现流动速率与压力差之间存在一定的关系。
当流动速率增大时，压力差也随之增大。
这是因为流动速率的增加会导致流体分子间的碰撞频率增加，从而增加了流体的阻力。
结论：通过本实验，我们成功测量了水、甘油和汽油的粘滞系数，并观察了不同因素对粘滞系数的影响。
(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。
粘滞系数的测量
粘滞系数是液体的一项重要物理参数，它表征液体的稠稀程度。
停表测小球通过标记线A到标记线B所需的时间t。
粘滞系数是液体的一项重要理参数，它表征液体的稠稀程度。
粘滞系数越大液体越稠，与温度有很大关系。
观察液体的内摩擦现象，
（1）将小球放入液体前，为什么要将小球在待测液体中浸一下？
在量筒上定出两道水平标记线A、B
（3）为什么要令小球沿圆筒的中心轴线下降？
用游标卡尺测量量筒的内径D
夹起小球，使小球在量筒液面中心处释放，
【预习思考题】
（1）将小球放入液体前，为什么要将小球 在待测液体中浸一下？
（2）量筒的上水平标准线A为什么要取在 液面下一段距离处，而且要使小球从靠 近液面处，从静止开始自由下落？
（3）为什么要令小球沿圆筒的中心轴线下 降？
量筒，摄子、小球、停表、
米用尺游、 标3游卡.记标尺卡测录尺量和量时螺筒旋的间测内微径时计D ，眼睛必须平视标记线 。
记录时间时，眼睛必须平视标记线 。
8
粘滞系数的测量
停表测小球通过标记线A到标记线B所需的时间t。
量筒，摄子、小球、停表、
（2）量筒的上水平标准线A为什么要取在液面下一段距离处，而且要使小球从靠近液面处，从静止开始自由下落？
dl落球法或称斯托克斯法测量液体粘滞系数实验仪器量筒摄子小球停表米尺游标卡尺和螺旋测微计夹起小球使小球在量筒液面中心处释放停表测小球通过标记线实验过程中不应用手摸量筒应尽量缩短测量时间和及时记录液温
实验3.8 粘滞系数的测量
❖实验简介 ❖实验目的 ❖实验原理 ❖实验仪器
❖实验内容 ❖注意事项 ❖数据处理
dl
落球法（或称斯托克斯法）
测量液体粘滞系数
( 0)Vg 6r(1 k r
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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x
v 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。
若小球在无限广延的液体中下落，受到的粘滞力为f ，重力为g V ••ρ，这里V 为小球的体积，0ρρ与分别为小球和液体的密度，g 为重力加速度。
小球开始下降时速度较小，相应的粘滞力也较小，小球作加速运动。
但随着速度的增加，粘滞力也增加，最后小球的重力、浮力及粘滞力三者达到平衡，小球便开始作匀速运动，此时的速度v 称为收尾速度，可由（3）式求出。
0v r 6g V g V 0=••η•π-••ρ-••ρ （3）
小球体积V 与直径d 的关系为：
33d 6
1r 34V •π=•π=
（4） 把（3）式代入（2），得 v
18d g )(3
0••ρ-ρ=η （5） 式中v 为小球的收尾速度，d 为小球的直径。
由于(1)式只适合无限广延的液体，即小球直径d 远小于液柱直径D ，而本实验中的小球是在直径为D 的装有液体的圆柱形有机玻璃圆筒内运动，液柱面并不是无限广延的，因此必须考虑管壁对小球有影响，（5）式应修正为：
)D
d K 1(v 18d g )(02
0•+•••ρ-ρ=η （6） 式中0v 为实验条件下的收尾速度，D 为量筒的内直径，K 为修正系数，这里取K=2.4 。
收尾速度0v 可以通过测量玻璃量筒某两个刻度线A 和B 的距离S 和小球下落S 距离的时间t 得到，即t
S v 0=。
因此：
（4.2K =） (7) 三、实验仪器
1. 水循环加热PID 温控实验仪
2. 变温液体粘滞系数测定仪。
3.电子秒表、螺旋测微计。
4.小钢球、镊子、磁性吸球铁块、蓖蔴油等。
1. 落球法变温粘度测量仪：
变温粘滞系数实验仪的外型如图1的左部所示。
待测液体装在细长的储液管中，储液管外面有一层密封的玻璃空心夹层（即加热水套），储液管外的加热水套连接到温控仪，温度控制器通过循环水泵，把热水不断从玻璃夹层圆筒的底端送入，通过热循环水加热液体。
使被测液体温度较快地与加热水温度达到平衡。
储液管壁上有刻度线和上、下标志线，便于测量小球下落的距离。
底座下设有调节螺钉，用于调节储液管的铅直。
2. 开放式PID温控实验仪：
温控实验仪如图1的右部所示。
它包含水箱、水泵、加热器、控制与显示电路等部分。
本温控实验仪内置微处理器，带有数字式显示，可以根据实验对象要求对PID参数进行设置，以满足实验需要。
开机后，水泵开始运转，设定温度及PID参数。
按SET键选择设置项目，按上调、下调键设置参数。
图1 变温粘滞系数实验仪及PID温控实验仪外观图
温度设置的具体步骤如下：
（1）先按一下“设定键SET(）”约0.5秒。
（2）按“位移键（）”，选择需要调整的“位数”，数字闪烁的位数即是当前可以进行调整操作的“位数”。
（3）按“上调（）”或“下调（）”确定当前“位数值”，接着按此办法调整，直到各位数值都满足温度设定要求。
（4）再按一次“设定键SET ”，退出设定工作程序。
当实验中需改变温度设定，重复以上步骤即可。
四、实验内容与步骤
1. 调节底脚螺丝，使玻璃量筒的中心轴处于铅直位置。
在储液管中注入待测的蓖麻油。
2. 测量实验开始之前的室温T 和此时的蓖麻油密度值，并记录储液管内径D （因储液管的特殊结构，故其内径D 在制造时定为23mm ）。
3. 用螺旋测微器测量小钢球的直径d ，共测相同规格的钢球约20个，并记下螺旋测微计的初读数d 0，求出钢球直径平均值d 。
4. 首先，测量室温T 1时的粘滞系数。
用镊子夹起小钢球，放到玻璃圆筒上盖的中心落孔处，使小球沿圆筒轴线下落，观察小球在什么位置开始作匀速运动（达到收尾速度v ）。
5. 使小球下落，当小球经过匀速运动区间起点附近的某一刻度时，立即启动秒表使其开始计时, 而当小球到达底部附近的某一刻度线时，使秒表停止计时，于是秒表就记录了小球从某个起点刻度下落到某个终点刻度（即下落约20cm 的距离S ）所需的时间t 。
6. 重复步骤5，连续测量3个相同规格小球下落相同距离S 所耗的时间t ，可得到该温度下小球下落距离S 的时间平均值 。
7. 其次，测量不同温度的粘滞系数。
调节按钮，设置温度值T 2超出室温5o C ，再用三个小球分别测出下落时间t 。
然后，通过设置按钮将温度相继升高5o C 到T 3、T 4、T 5、重复以上测量步骤。
共测出5个左右的温度点的情况。
8. 实验结束后，用磁性块取出管中的小钢球并进行清洁整理。
五、数据记录与处理
室温T 1 = ； 螺旋测微计初读数 d 0 =
针对不同温度T ，计算相应的η值，并作T ~η关系曲线。
思考题
1. 试分折选用不同的密度和不同半径的小球作此实验时，对实验结果有何影响？
2. 在特定的液体中，当小球的半径减小时，它的收尾速度如何变化？当小球的速度增加时，又将如何变化？
蓖麻油的粘滞系数标准值
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