用落球法测定液体粘度
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。
用落球法测定液体的粘度
用落球法测定液体的粘度液体的粘度是指液体阻碍内部流动的程度，也就是流体的黏性。
粘度与许多物理特性相关，例如温度、压力、表面张力、密度、化学成分等。
多种方法可以测量液体的粘度，其中一种常见的方法是落球法。
落球法是一种简单有效的测量液体粘度的方法，它通常可以用来测量各种常见液体的粘度。
落球法的原理是根据斯托克斯定理，利用小球在液体中的沉降速度与液体粘度和密度间的关系来计算液体的粘度。
落球法测定液体粘度需要采用一组实验器材，包括落球粘度仪、温度计、粘度球、毫升量筒、计时器等。
落球粘度仪是一种专门用于测量液体粘度的仪器，它包括一个透明的粘度杯和一个小球，小球沿着杯壁向下滑落并记录下滑落时间。
粘度杯的材质通常是玻璃或聚合物，它们的形状和尺寸标准化，并且有精确的容积和口径尺寸。
落球仪的小球通常是钢球或玻璃球，而球的大小和重量也是标准化的。
在进行落球法测定液体粘度的实验前，应先将实验室温度调整到标准温度，通常为20℃或25℃。
然后，将液体倒入粘度杯中，并用毫升量筒测量液体的体积。
接着，将温度计放入液体中，等待几分钟使液体温度稳定。
然后将粘度球轻轻放入液体中，让它沿杯壁向下滑落，记录下滑落时间。
这个过程应该进行数次以提高测量的准确度。
每次测量后应将杯清洗干净，重新倒入液体进行下一轮测量。
η = (ρ - ρ0) g t / (2R(v - v0))其中，η表示液体的粘度，ρ和ρ0分别是液体和环境的密度，g是重力加速度，t是球从杯口滑落到指定位置所花费的时间，R是球的半径，v和 v0分别是粘度球在液体中下落时的速度和初始速度，同时也是带入实验数据中的两个个实际测量值。
如果要得到更准确的液体粘度测量结果，还需考虑到一些误差因素，如液体温度、环境温度、液体的气味、表面张力等。
要尽可能去除误差因素，可以做好实验操作流程，准确记录数据并多次重复实验以提高测量的准确度。
总之，落球法是测量液体粘度的一种有效和方便的方法，它可以用于多种常见液体的粘度测量。
大物实验落球法测定液体黏度精品
大物实验-落球法测定液体黏度(精品) 大物实验-落球法测定液体黏度一、实验目的1.通过落球法测定液体的黏度，掌握黏度的概念及测量方法。
2.学习使用计时器和测量仪器，培养实验技能和动手能力。
3.分析实验数据，了解液体黏度与温度的关系。
二、实验原理黏度是描述流体内部摩擦力的物理量，是流体的重要性质之一。
在落球法中，将一已知质量和体积的小球从一定高度自由释放，使其在重力作用下在待测液体中下落。
通过测量小球下落的时间，可以计算出液体的黏度。
根据Stokes定律，小球在黏性液体中下落时受到的阻力为：F=6πηrV式中，η为液体黏度，r为小球半径，V为小球下落速度。
当小球在液体中下落达到稳定速度时，重力与阻力平衡，即：mg=6πηrV由此可得：η=(mg)/(6πrV)实验中，可以通过测量小球下落的时间t来计算其下落速度V。
设小球下落的高度为h，则有：V=(h/t)将V代入上式，可得：η=(mgt)/(6πrh)三、实验步骤1.准备实验器材：计时器、小球、量筒、温度计、待测液体等。
2.将待测液体倒入量筒中，测量其温度和体积。
3.将小球从一定高度自由释放，使其在重力作用下在待测液体中下落。
同时启动计时器记录小球下落的时间t。
4.重复实验3次，取平均值以减小误差。
5.根据实验数据计算液体黏度，并分析其与温度的关系。
四、实验数据分析假设实验得到的数据如下：实验次数液体温度（℃）液体体积（mL）小球质量（g）小球半径（cm）下落高度（cm）下落时间（s）黏度（Pa·s） 1 20 50 10 0.5 10 5.0 0.40 2 25 50 10 0.5 10 4.8 0.42 3 30 50 10 0.5 10 4.5 0.45根据实验数据，我们可以计算每次实验得到的液体黏度，并分析其与温度的关系。
通过计算可得：η1=(mg1t1)/(6πr1h1)=(0.01×9.8×5)/(6×3.14×0.005×0.1)=0.40Pa·s η2=(mg2t2)/(6πr2h2)=(0.01×9.8×4.8)/(6×3.14×0.005×0.1)=0.42Pa·sη3=(mg3t3)/(6πr3h3)=(0.01×9.8×4.5)/(6×3.14×0.005×0.1)=0.45Pa·s 可以看出，随着温度的升高，液体的黏度逐渐增大。
用落球法测定液体粘度分析
用落球法测定液体粘度分析
一、简介
落球法是一种用于测量液体粘度的方法，它可以测量出微小的液体粘
度变化。
落球法原理是基于流体力学的理论，理论上，可以通过测量放入
液体中的球体的落速来确定粘度。
根据实际测量获得的实测数据，液体的
粘度可以由其临界落距和所记录的时间计算出来。
换句话说，落球法可以
帮助理解液体的流变性，以及在液体状态时的物理变化。
二、原理
落球法的原理是流体力学理论。
理论上，可以通过测量放入液体中的
球体的落速来确定粘度。
落球法是基于Stoke's Law来计算液体粘度。
Stoke's Law用于计算均匀流体在球体流动时的阻力。
在Stoke's Law中，临界半径表示球体在液体中的阻力大小。
因此，可以通过测量球体在液体
中的落速来确定临界半径，从而推导出液体的粘度。
在落球法中，实验者通常可以在一个液体中测量几个球体的落速以求
得准确的结果。
这些球体的大小通常介于2mm到25mm之间。
球体的大小
影响着测试中计算出的粘度值。
因此，不同大小的球体应该在实验中一起
使用，以确保测试的精度和准确性。
三、实验
落球法实验需要一个容器，这个容器可以是一个深度足够的烧杯、玻
璃杯或是一个管道。
实验室要求容器必须是透明的，因为实验中需要观察
球体的运动。
落球法测液体的粘度系数
【实验目的】
1.观察液体的内摩擦现象； 2.掌握用落球法测液体的粘度系数的原 理和方法； 3.测定蓖麻油的粘滞系数。
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？ 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，三个力达到平衡，即： 共测6个小球，记录测量的结果，编号待用。 掌握用落球法测液体的粘度系数的原理和方法； (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。 筒内油须长时间的静止放置，以排除气泡，使液体处于静止状态。 实验过程中不可捞取小球，不可搅动。 筒内油须长时间的静止放置，以排除气泡，使液体处于静止状态。 式中d是小球的直径，v是小球的速度，η为液体粘滞系数。 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。 筒内油须长时间的静止放置，以排除气泡，使液体处于静止状态。 测定可以有多种方法，如落球法、转筒法、阻尼法、泊肃叶法等，本实验采用落球法。 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。
液体粘滞性的测量是非常重要的，对液体粘滞 性的研究在医疗、航空、水利、机械润滑和液 压传动等领域有广泛的应用。
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。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。
测定可以有多种方法，如落球法、转筒法、阻 尼法、泊肃叶法等，本实验采用落球法。
U c. (Pa s)
【注意事项】
✓ 筒内油须长时间的静止放置，以排除气泡， 使液体处于静止状态。实验过程中不可捞取 小球，不可搅动。
✓ 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近液面处自由落下。
液体粘度的测量(落球法)
液体粘度的测量(落球法)
落球法是一种测量液体粘度的方法，它通过观察液体中球体的时间落体来确定液体的粘度。
这种测量方法主要使用落球法检测仪和一种重量比较小的，新鲜的球体计算液体的粘度。
落球度测量方法的基本原理是：通过观察液体中球体的竖直运动时间，测量液体的粘度，这是一种粘度测量方法，可以在管子里进行实验测量。
落球法不仅可以测量液体的粘度，还可以测量狭窄管内液体的浊度、混合度等性能参数。
落球测量过程主要包括以下几个步骤：
1.调整落球仪：相兹设定和测量范围。
2.样品准备：将样品放入检测管，记录重量，并且确定该液体是否为新鲜的球体。
3.测量液体的粘度：放入质量较低的球体，让它穿过液体，用测量仪测量它从另一端到达的时间来确定液体的粘度
4.结果分析：根据测量仪测到的由球体穿过液体管道的时间，计算出液体的粘度值。
落球测量方法的主要优点是它可以快速准确地测量液体的粘度，并且灵敏度高，它也可以用于测量液体的浊度、混合度等性能参数。
然而也存在一些缺点，比如在测量受外界压力影响大的液体中，落球法的准确性会下降，这需要对数据进行重新处理才能获得准确的结果。
落球测量方法在实验重复性方面表现不错，并且可以用于实时非破坏性测量，这是此类测量方法的显著优点之一。
落球法测定液体的黏度
落球法测定液体的黏度PB 张浩然一、实验题目：落球法测定液体的黏度二、实验目的：通过落球法测量油的黏度，学习并掌握测量的原理和方法 三、实验器材：小钢球、刻度尺、千分尺、游标卡尺、液体密度计、秒表、温度计。
四、实验原理：1. 斯托克斯公式的简单介绍粘滞阻力是液体密度、温度和运动状态的函数。
如果小球在液体中下落时的速度v 很小，球的半径r 也很小，且液体可以看成在各方向上都是无限广阔的6F vr πη= （1）η是液体的粘度，SI 制中，η的单位是 s Pa ⋅2. 对雷诺数的影响雷诺数R e 来表征液体运动状态的稳定性。
设液体在圆形截面的管中的流速为v ，液体的密度为ρ0，粘度为η，圆管的直径为2r ，则 2e v rR ρη=（2）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： 23196(1...)161080e e F rv R R πη=+-+ （3） 式中316eR 项和2191080e R 项可以看作斯托克斯公式的第一和第二修正项。
随着R e 的增大，高次修正项的影响变大。
(1).容器壁的影响考虑到容器壁的影响，修正公式为 23196(1 2.4)(1 3.3)(1...)161080e e r r F rv R R R h πη=+++-+ （4） (2).η的表示因F 是很难测定的，利用小球匀速下落时重力、浮力、粘滞阻力合力等于零，由式（4）得3204319()6(1 2.4)(1 3.3)(1...)3161080e e r r r g rv R R R h πρρπη-=+++-+ （5） 可得 202()131918(1 2.4)(1 3.3)(1...)22161080e e gd d d v R R R h ρρη-=+++-+ （6）a.当R e <0.1时，可以取零级解，则式（6）就成为200()118(1 2.4)(1 3.3)22gd d d v R hρρη-=++ （7）即为小球直径和速度都很小时，粘度η的零级近似值。
用落球法测定液体粘度
实验原理
1．斯托克斯公式的简单介绍
粘滞阻力是液体密度、温度和运 动状态的函数。从流体力学的基本方 程出发可导出斯托克斯公式： 粘滞阻力： F6 vr
斯托克斯定律成立的条件有以下5个方面：
1）媒质的不均一性与球体的大小相比是很小的； 2）球体仿佛是在一望无涯的媒质中下降； 3）球体是光滑且刚性的； 4）媒质不会在球面上滑过； 5） 球体运动很慢，故运动时所遇的阻力系由媒质的粘 滞性所致，而不是因球体运动所推向前行的媒质的惯性 所产生。
2、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。 3、用液体密度计测量甘油 的密度，用游标卡尺测量筒 的内直径,用卷尺测量油柱 深度H。 4、测量下落小球的匀速运动速度 （1）测量上下两个激光束之间的距离。 （2）用激光光电门与电子记时仪测量下落时间。 5、计算液体的粘度及标准不确定度。
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 m g ，（2）液体的浮力 3 V ）液体的粘性阻力 g ，（ 6 r 。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 球作加速度下降。随着速度的增加，阻力逐渐加 大，速度达一定值时，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 速下落，即 m g V g 6 r
4、数据处理
几何参数的测量（小球的密度=
=7.90103 Kg/m3，油的密度 =0.958 103Kg/m3）
实验过程中小球下落的时间
T1=
0C
，T2=
0C
5 数据处理要求 （1）利用
' 2 ( ) g dt 1 d d 1 8 l ( 1 2 . 4 ) ( 1 1 . 6 ) D H
实验5落球法测定液体粘度
实验5落球法测定液体粘度
落球法测定液体粘度是一种粘度测试方法，它以一定的温度为准，在恒定的条件和一定时间内，将球形密度及测试液体充分混合，然后将球形物质在测试管内自由落体，并以时间方式测量出球形物质落体距离来测试液体的粘度。
落球法测定液体粘度的基本步骤包括：准备测试环境和主要仪器；将用于测试的球形物质（如球型钢球）放入测试管内；对球形物质进行称重；把测试管放在恒温体系中，并将恒温体系稳定在一定的温度；当测试温度达到预定温度时，将测试液体倒入测试管中；当测试液体浓度得到恒定时，打开测试管使球形物质自由落体；完成一组落球测试后，再进行一组落球测试，直到球形物质落下的距离在安全允许的范围内；记录球形物质落体距离；依据记录的落体距离使用相应的计算公式计算液体粘度；清理测试玻璃管及其他仪器设备，完成测试。
落球法测定液体粘度在应用中有它特有的特点：操作简便；精度可靠；适用于各种温度和浓度的液体；适用于包括水以外的各种液体；多种材料可以作为测定物；耗费和频率较低。
由此可以看出，落球法测定液体粘度的便捷性和非常可靠的结果使其成为测定液体粘度的一个有力工具。
然而，落球法测定液体粘度也有其缺点，如对变形物质较大粘度影响；对超粘液体测定困难，造成测量结果有偏差；测试时间比较长，一次测试只能得出一个粘度值，并不能给出温度的变化趋势；落球距离的测量结果很难准确比对；球形材料的作用不是很强，可能会影响到测量结果。
总而言之，落球法测定液体粘度具有它特有的特点和应用优势，但也有它的局限性和弊端，在应用时需要结合实际情况，合理使用，力求取得更加准确可靠的测试结果。
落球法测液体的粘度系数
05
结论与展望
实验结论
落球法是一种有效的测量液体粘 度系数的方法，通过观察小球在 液体中的自由落体运动，可以测
量出液体的粘度系数。
在实验过程中，需要注意消除空 气阻力和其他干扰因素的影响，
以确保测量结果的准确性。
本实验所测量的液体粘度系数与 文献值基本一致，证明了落球法 测液体粘度系数的可行性和准确
02Байду номын сангаас
通过测量小球在不同液体中下落 的时间，可以推算出液体的粘度 系数。
实验适用范围
该实验适用于测量牛顿型流体的粘度 系数，如水、油等。
对于非牛顿型流体，如泥浆、悬浮液 等，落球法可能不适用。
02
实验材料与设备
实验材料
01
02
03
待测液体
选择不同粘度的液体进行 测试，如水、甘油、糖浆 等。
钢球
选择直径适中的钢球，确 保其密度与待测液体相近， 以便更好地模拟自由落体 运动。
落球法测液体的粘度系数
• 实验原理 • 实验材料与设备 • 实验步骤 • 实验结果与分析 • 结论与展望
01
实验原理
粘度系数的定义
粘度系数
描述液体抵抗剪切力的能力，是流体 的重要物理性质之一。
单位
在SI单位制中，粘度系数的单位是帕秒 （Pa·s）。
落球法的基本原理
01
当小球在液体中下落时，会受到 液体的粘滞阻力作用。
数据整理与计算
数据整理
将实验过程中记录的落球时间、小球直 径、液体高度等数据整理成表格，方便 后续计算和分析。
VS
计算粘度系数
根据落球法原理，利用小球下落时间和直 径等数据，计算出液体的粘度系数。
结果分析
落球法测液体的粘度系数
落球法测液体的粘度系数落球法是一种用于测量液体粘度的方法。
它主要通过让小球在液体中自由下落的过程中测量所需时间和落程距离，来计算液体的粘度系数。
其中，落球法是一种比较简单和常用的粘度测量方法，而且由于其测量原理比较简单，因此可以在实验室中比较方便地进行。
1.测量原理落球法的测量原理主要是通过测量小球在液体中下落的时间和位移来计算其粘度系数。
在进行实验时，会让一个球体自由下落，并利用静态力学平衡原理，来计算出液体的粘度系数。
根据牛顿运动定律，我们可以得到小球在液体中的运动方程：$$m \frac{dv}{dt} = (m-\Delta m)g -F_f$$其中，m是小球的质量，g是重力加速度，$\Delta m$是小球和液体之间的位移，$F_f$是摩擦力。
由于小球的速度和加速度很小，因此我们可以近似简化为：或者：其中，$\Delta x$是小球在液体中的位移，$\eta$是液体的粘度系数，r是小球的半径，v是小球的下落速度。
通过上述公式，可以计算出液体的粘度系数。
2.实验步骤落球法的实验步骤主要可分为以下几个部分：2.1. 器材准备：首先，需要准备一个测量液体粘度的装置，该装置主要包括一个简易的底部开口的垂直透明筒，用于盛放液体，并有一条尺度以测量液面的高度。
在筒的底部有一个小洞，开口和管的内径相同，并有一个可调压轮和一个刻度尺。
此外，还需要一个质量较小的小球，并测量它的准确半径和质量。
2.2. 测量液面高度：首先，在透明筒中加入液体并将小球放入筒中，使其自由下落并逐渐适应液体。
然后利用刻度尺测量液面高度，记录下来。
此时，可初步根据液面高度和球的初始位置估算粘度系数初值。
2.3. 测量小球下落时间：首先，将小球从静止位置释放，并让其自由下落，同时用秒表测量下落所需的时间，并记录下来。
重复多次测量，取平均值。
2.5. 计算粘度系数：通过实验测量得到小球下落的时间和下落距离，就可以利用公式计算液体的粘度系数。
用落球法测定液体粘度
用落球法测定液体粘度落球法是一种常用的测定液体粘度的方法，通过测量液体中小球下落的速度和时间，可以计算出液体的粘度。
本文将详细介绍落球法的原理、实验步骤和应用及注意事项。
一、原理落球法是基于斯托克斯定律的，斯托克斯定律是在恒定的温度下，一小球在粘度为η的液体中自由下落时，它所受的阻力与小球下落速度成正比的定律。
斯托克斯定律的公式为：F=6πrηv其中，F为小球所受的阻力，r为小球的半径，v为小球下落的速度，η为液体的粘度。
将公式变形，可以得到液体粘度的计算公式：η=(ρ球-ρ液)gR^2t/18L二、实验步骤1、准备装置：将容器放在水平台上，液面应距离容器下表面4-5cm以上。
放入小球，使其静止于液面以下，距液面上部约1-2cm。
2、准备试液：将待测液体放入容器中，保证液面距小球最高处不低于10cm。
3、进行实验：用计时器记录小球下落的时间，至少测量3次后取平均值。
4、计算粘度：将测得的小球下落时间代入计算公式中，求得液体粘度。
三、应用及注意事项1、落球法可用于测定各种流体的粘度，如油、水、酒精、糊状物等。
2、采用落球法测量过程中，要保持试液恒温、无污染；小球必须光滑，直径均匀，密度稳定，并要求摆放在液面下的位置垂直于液面；为提高精度，可以将时间测量在10-20s以内。
3、测定中要保证小球的下落速度较慢，避免液体的脱水和把样品喷出。
4、落球的过程中不要摇动滴球器，水面上不应有波浪。
5、热力学稳定范围内，液体粘度随着温度升高而降低。
总之，落球法是一种可靠的测定液体粘度的方法，其原理简单、设备简便易行，并可以测量大部分液体的粘度。
用落球法测量液体的粘度实验报告
一、实验名称：落球法测量液体粘度二、实验目的：1. 了解液体粘度的基本概念及其测量方法。
2. 掌握落球法测量液体粘度的原理和实验操作。
3. 学会使用实验器材，并对实验数据进行处理和分析。
三、实验原理：落球法测量液体粘度的原理基于斯托克斯公式。
当小球在液体中匀速下落时，所受的粘滞阻力与重力、浮力达到平衡。
根据斯托克斯公式，粘滞阻力F与液体的粘度η、小球半径r和速度v之间存在如下关系：\[ F = 6\pi \eta r v \]其中，F为粘滞阻力，η为液体粘度，r为小球半径，v为小球在液体中的速度。
实验中，通过测量小球下落的时间t和距离l，可以计算出小球的速度v，进而根据斯托克斯公式求得液体的粘度η。
四、实验器材：1. 落球法液体粘滞系数测定仪2. 小球3. 激光光电计时仪4. 读数显微镜5. 游标卡尺6. 温度计7. 记录纸和笔五、实验步骤：1. 将液体倒入实验装置的容器中，确保液体高度适中。
2. 将小球放入容器中，调整激光光电计时仪，使其发射的两束激光交叉于小球下落的路径上。
3. 启动计时仪，观察小球下落过程，记录下落时间t和距离l。
4. 使用读数显微镜测量小球的直径d，在不同方位测量6次，取平均值。
5. 使用游标卡尺测量容器内径D，记录数据。
6. 记录室温。
六、数据处理：1. 根据斯托克斯公式，计算小球的速度v：\[ v = \frac{l}{t} \]2. 根据斯托克斯公式，计算液体的粘度η：\[ \eta = \frac{2\pi r^3 (g - \frac{4\pi r^2\rho}{3\rho_{\text{液}}})}{9l} \]其中，r为小球半径，ρ为小球密度，ρ_{\text{液}}为液体密度，g为重力加速度。
3. 对实验数据进行处理，分析误差来源，并对结果进行讨论。
七、实验结果与分析：1. 根据实验数据，计算液体的粘度η。
2. 分析实验误差来源，如测量误差、仪器误差等。
3. 对实验结果进行讨论，与理论值进行比较，分析实验结果的准确性。
落球法测液体的粘度系数
用落球法测液体的粘度悉数一、实验目的1．观察液体的粘滞现象。
2．熟悉用激光光电计时仪测量物体速度的方法。
3．学会用落球法测液体的粘度。
二、实验仪器激光光电计时仪、FD-VM-Ⅱ型落球法液体粘滞系数测定仪、读数显微镜等。
三、实验原理1、Stokes 公式如果液体是不包含悬浮物或弥散物的均匀的无限广延的液体，在液体中运动的球体不产生涡旋，则球体所受的粘滞阻力为υηπr F 6=式中r 是小球的半径，υ 是小球相对液体的速度，η 是液体的粘度，单位是Pa·s 。
上式称为Stokes 公式。
2、液体粘度的测定设小球的密度为ρ ，直径为d ，液体的密度为ρ'，小球匀速运动的距离为l ，所用时间为t ，盛有液体的量筒的内径为D ，则有()D d l td g 4.2118)(2+'-=ρρη 此式即为在Stokes 公式成立的条件下，用落球法测液体粘度的计算公式。
四、实验内容及步骤1．调整整个实验装置。
2．从计时器上测出6组小球下落的时间间隔t 。
3．从固定激光器的立柱标尺上读出两平行激光束之间的距离l 。
4．用读数显微镜测量小球的直径d ，在不同方位测6次。
5．用游标卡尺测量筒内径D 。
6．记录室温θ 。
五、数据分析。
用落球法测量液体的粘度数据表D = 6.64 ×10-2 m ， l = (35.91-13.55)×10-2 m ， g = 9.8015 m/s 2 ρ = 7.80×103 kg/m 3， ρ′ = 1.26×103 kg/m 3， θ = 18 °C六、数据处理。
()D d l td g 4.2118)(2+'-=ρρη ()384.11064.6/1000.24.211036.22183.23)1000.2(8015.9)1026.11080.7(2322333=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯-⨯=---- Pa·s m 1063.0mm 00063.0001.0002.0001.0)001.0()002.0()001.0(301)(561)(6-222222612⨯==⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+++-+-+-⨯=-⨯=∑=i i A d d d u631058.0310001.03)()(--⨯=⨯=∆=d d u m B mm 1086.0)1058.0()1063.0())()(6262622---⨯=⨯+⨯=+=d u d u d u B A[]s108.50.0)1.0()2.0(0.02.01.0301)(561)()(2222222612-=⨯=+-+-+++⨯=-⨯==∑i iA t t t u t u m 109.231005.03)()()(42--⨯=⨯=∆==l l u l u m B%3.0%2927.0%100)1086.0(1000.24.21064.64.21000.221036.22109.23.23108.5%100)(4.24.22)()()(2126232322422212222≈=⨯⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⨯-⨯+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⨯⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=-------d u d D d l l u t t u u cr ηs Pa 004.000405.0%2927.0384.1)()(⋅≈=⨯=⋅=ηηηcr c u u测量结果为s Pa )004.0384.1()(⋅±=±=ηηηc u。
用落球法测定液体粘度分析课件
人为因素可能导致落球时间测量存在 误差。
误差来源与减小误差的方法
01
减小误差的方法
02 使用高精度温度控制设备，确保实验过程 中温度稳定。
03
训练实验操作员，确保落球时间测量的准 确性。
04
对实验数据进行多次测量，取平均值以减 小误差。
05
注意事项与安全须知
实验中的注意事项
确保落球法测定装置的准确性和 可靠性，定期进行校准和维护。
在测量不同液体粘度时，应遵循 相同的操作步骤和实验条件，以 便进行比较和分析。
01
确保实验环境清洁，避免灰尘、 杂质等对实验结果造成影响。
02
03
在实验过程中，要保持恒定的温 度和稳定的实验条件，以获得准 确的粘度测量结果。
04
安全须知事项
在实验过程中，要穿戴适当的防护装备，如 实验服、护目镜和化学防护手套等。
通过测量小球在不同液体中下落的时间或速 度，可以计算出液体的粘度。
粘度的物理意义
粘度是描述流体流动特性的物理 量，表示流体在受到外力作用时
抵抗剪切变形的能力。
粘度通常用动力粘度（η）或运 动粘度（ν）表示，其单位分别 为帕·秒（Pa·s）和平方米每秒（
m²/s）。
不同流体在不同温度和压力下的 粘度不同，粘度与流体的分子结
构和分子间的相互作用有关。
粘度与流动性的关系
01
粘度与流动性呈反比关系，即粘度越大，流动性越差。
02
在工业生产中，液体的粘度对工艺流程、产品质量和能耗等方
面都有重要影响。
了解液体的粘度对于优化生产过程、提高产品质量和降低能耗
03
具有重要意义。
02
实验设备与材料
【精品】落球法测液体黏度
【精品】落球法测液体黏度
落球法是一种常用的测量液体黏度的方法。
其基本原理是：将一个球体放在液体中自由落下，根据观察落球的速度和轨迹，可以推算出液体的粘度。
落球法的具体操作步骤如下：
1. 准备落球器和液体：落球器是一种装有球体的仪器，通常由一个长细管和一个球体组成。
将液体注入落球器中，直到球体完全被覆盖。
2. 观察球体下落：将落球器竖直放置，让球体自由下落。
使用计时器记录球体下落的时间 t。
3. 重复记录数据：重复操作多次，取平均值。
4. 计算粘度：根据液体的密度和球体的尺寸，可以推算出液体的粘度。
落球法可以测量各种液体的粘度，但是其精度不高，且容易受到环境的影响（如温度变化、空气阻力等），因此一般只用于实验室的初步测量，而不用于精确测量。
同时，落球法也需要特别的仪器和训练有素的操作人员才能进行，增加了成本和难度。
总之，落球法是一种简单、常见的液体黏度测量方法，但只适用于初步、近似的粘度测量。
在实际应用中，需要结合其他精确的测量方法来保证准确性和可靠性。
【精品】大学物理实验落球法测定液体的粘度
【精品】大学物理实验落球法测定液体的粘度实验目的：通过落球法测定液体的粘度。
实验仪器：落球粘度仪、颜色片。
实验原理：液体的粘度指的是液体分子间相互作用力对流体内部运动的阻力大小。
落球法是利用液体对流体内部运动的阻力大小来测定液体的粘度的一种常用方法。
其原理如下：落球粘度仪由一个测试组件和一个控制组件组成。
测试组件由一个重锤和一个比重略大的小球构成。
控制组件由一个液体槽和一个恒温水槽组成。
当小球自液体面上沉下时，液体分子与小球表面分子发生作用，从而对小球产生一个与速度方向相反的阻力，经过一定时间和一定距离后，小球达到一个稳定的匀速下落状态，此时阻力与重力平衡，即：mg = 6πηrv其中，m为小球质量，g为重力加速度，η为液体粘度，r为小球半径，v为小球下落速度。
则液体的粘度可以计算为：η = mgr / 6πv实验步骤：1. 将落球粘度仪放入恒温箱内，使其温度稳定在实验温度±0.1℃。
2. 用电子天平称取约0.1g的样品，精确称取并记录。
3. 打开液体槽和恒温水槽，将液体槽中的样品加热至实验温度并保存一段时间使其温度均匀。
4. 将样品注入液体槽，液面由容器上方的注液管调节。
5. 调节落球粘度仪上方的位置调节装置，使小球的高度与液面齐平。
6. 将小球释放，让其沿液体表面上下运动几次，以达到使液体温度均匀，减小粘度垂直温度梯度的效果。
7. 调整溢流管高低位置，使小球下落速度适当，不宜太快或太慢，以便观测作图。
8. 开始实验，记录下落时间和下落距离，每组数据记录3次并取平均值。
9. 测定液体的密度，可以用密度计或称样取其体积计算得到。
注意记录实验温度及大气压力。
10. 按照实验原理计算液体的粘度，并将所得粘度值转换为标准状态下的粘度。
实验注意事项：1. 实验过程中，应注意保持恒温水槽中恒温水的温度和水位，确保落球粘度仪始终处于恒温状态。
2. 实验过程中，小球在液体表面上下移动时，注意不要造成液面波动，并注意小球的方向和位置。
落球法测定液体在不同温度的粘度
落球法测定液体在不同温度的粘度一、实验目的1.用落球法测量不同温度下蓖麻油、酒精、水的粘度2.练习用停表计时，用螺旋测微器测直径二、实验仪器温控仪、落球法测粘度系数实验仪、停表、螺旋测微器、钢球若干三、实验原理1.落球法测定液体的粘度一个在静止液体中下落的小球收到重力、浮力和粘滞阻力的作用，如果小球的速度很小，且液体在各个方向上都是无限广阔的，则粘滞阻力的斯托克斯公式：F=3πηvd （1）（1）中d为小球直径。
由于粘滞阻力与小球速度v成正比，小球在下落很短一段时间后达到平衡，以V0匀速下落，此时有（2）小球在液体中下落，速度很小，球的半径也很小，可以归结为雷诺数Re很小，即式中为液体的密度。
当液体相对于小球处于层流运动状态时，解方程过程中可略去Re的非线性项。
如果考虑Re的非线性项，Stokes公式修正为奥西恩-果尔斯公式4．η的表示前面我们讨论了粘滞阻力f与小球的速度、几何尺寸、液体的密度、雷诺数、粘滞系数等参量之间的关系，但在一般情况下粘滞阻力f是很难测定的。
因此，还是很难得到粘滞系数。
这里，我们考虑这么一种情况：（3）小球在液体中下落时，重力、浮力和粘滞阻力都在铅直方向上，重力方向向下，而浮力和粘滞阻力向上，阻力随着小球的速度增加而增加。
显然，小球从静止开始作加速运动，当小球的下落速度达到一定大小时，这三个力的合力等于零。
然后，小球以匀速下落。
则由式（4）得：四、实验步骤1.检查仪器后面的水位管，将水箱水加到适当值平常加水从仪器顶部的注水孔注入。
若水箱排空后第一次加水，应该用软管从出水孔将水经水泵加入水箱，以便排除水泵内的空气，避免水泵空转2.设定PID参数本仪器已是适宜参数，无需调节3.测定小球直径用螺旋测微器测定小球直径，将数据记入表1.4.测定小球在液体中的下降速度并计算粘度温控仪温度达到设定值时再等十分钟，使样品中的待测液体温度与加热水温完全一致。
用挖油勺盛住小球沿样品管中心轻轻放入液体，观察小球是否沿中心下落，若样品管倾斜，应调节其铅直。
实验十三液体粘度的测量（落球法）
实验十三 液体粘度的测量（落球法）一、实验目的使用下落小球的方法测定液体的粘滞系数。
二、实验仪器变温粘度系数实验仪，温控实验仪，电子秒表，螺旋测微计，游标卡尺，小刚球（直径1cm 的约10颗，镊子，磁铁。
待测物：蓖麻油。
三、实验原理由于液体具有粘滞性，固体在液体内运动时，附着在固体表面的一层液体和相邻层液体间有内摩擦阻力作用，这就是粘滞阻力的作用。
对于半径r 的球形物体，在无限宽广的液体中以速度v 运动，并无涡流产生时，小球所受到的粘滞阻力F 为rv F πη6= （1）公式（）称为斯托克斯公式。
其中η为液体的粘滞系数，它与液体性质和温度有关。
如果让质量为m 半径为r 的小球在无限宽广的液体中竖直下落，它将受到三个力的作用，即重力mg 、液体浮力f 为g r ρπ334、粘滞阻力rv πη6，这三个力作用在同一直线上，方向如图2－10－1所示。
起初速度小，重力大于其余两个力的合力，小球向下作加速运动；随着速度的增加，粘滞阻力也相应的增大，合力相应的减小。
当小球所受合力为零时，即063403=--rv g r mg πηρπ （2）小球以速度v 0向下作匀速直线运动，故v 0称收尾速度。
由公式（2）可得36)34(rv gr m πρπη-= （3）当小球达到收尾速度后，通过路程L 所用时间为t ，则v 0＝L /t ，将此公式代入公式（3）又得t rLgr m ⋅-=πρπη6)34(3 （4） 上式成立的条件是小球在无限宽广的均匀液体中下落，但实验中小球是在内半径为R 的玻璃圆筒中的液体里下落，筒的直径和液体深度都是有限的，故实验时作用在小球上的粘滞阻力将与斯托克斯公式给出的不同。
当圆筒直径比小球直径大很多、液体高度远远大于小球直径时，其差异是微小的。
为此在斯托克斯公式后面加一项修正值，就可描述实际上小球所受的粘滞阻力。
加一项修正值公式（4）将变成tR r rL gr m ⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=4.216)34(3πρπη （5） 式中R 为玻璃圆筒的内半径。
用落球法测定液体的粘度
用落球法测定液体的粘度实验目的1．根据斯托克斯公式，用落球法测液体的粘度。
2．学习间接测量结果的误差估算。
实验仪器玻璃圆筒，小钢球，停表，螺旋测微器，直尺，温度表，镊子，提网（或磁铁），待测液体（甘油或蓖麻油）。
实验原理在液体内部，不同流速层的交接面上，有切向相互作用力，流速大的一层受到的力和它的流速方向相反，使之减速；流速小的一层受到的力和它的流速方向相同，使之加速。
这样，相互作用的结果，使相对运动减慢。
流体的这种性质就是粘滞性。
这一对力称为内摩擦力，也称为粘滞力。
当半径为r的光滑球形固体，在密度为粘滞系数为且液面为无限宽广的粘滞流体中以速度V运动时，若速度不大、球较小、液体中不产生涡流，则小球受到的粘滞力为F=6rV当密度为，体积为V体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：重力P=V体g；液体的浮力f =V体g ，液体的粘滞阻力F=6rV这三个力都在同一铅直线上，如图4—1所示。
球开始下落时的速度很小，所受的阻力不大，小球加速下降，随着速度的增加，所受的阻力逐渐加大。
当速度达到一定值时，阻力和浮力之和将等于重力，即V体g =V体g+6rV此时小球的加速度为零，匀速下降，这个速度称为收尾速度(或平衡速度)。
将V体=代入上式可得(-)g=3Vd所以=(4-1)式中d=2r为小球的直径。
实验时使小球在有限的圆形油筒中下落，液体不是无限宽广的，考虑到圆筒器壁的影响，应对斯托克斯公式加以修正，式(4—1)变为=(4-2)式中，D为圆筒的内径，h为筒内液体的高度，d为小球直径。
实验测定时，由于d<<h，则式(4-2)分母中的(1+)1,该式可改写成=(4-3)由上式可以测定，在国际单位制中的单位是Pa·S。
实验内容及步骤1．实验采用大小相同的小钢球，用千分尺（关于千分尺的使用参见实验一）测出其中一个小球的直径，并在不同的方向上测8次，求其平均直径。
注意千分尺的零点读数。
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3、操作中的注意事项 1）实验时，油中应无气泡。 2） 因为油的粘度随温度改变会发生显著变化， 因此，实验中不要用手捧摸圆筒，以尽力保证 实验中油温恒定。每次实验结束时，应随时记 录油的温度。 3）小球放入时应轻而稳，不要使小球上附着 气泡，并且小球应沿各圆筒的中心轴线下落。 4）测量时间时，眼睛应与小球处于水平位置。
u A (l ) ， uB (l ) ， uc (l ) ④计算 l ，
2 2 2 2 2 2 2 2 ' ) u ( ) ( ) u ( d ) ( ) u ( t ) ( ) uc (l ) c c c ( ' ) d t l
⑤计算
此时的速度称为终极速度。由此式可得
(m V ) g 6 r
令小球的直径为d，将
1 m d 3 ' 6
( ' ) gd 2t 18l
l d v ， r 代入上式，得 ， t 2
（2）
由于液体在容器中，而不满足无限 宽广的条件，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：
( ' ) gd 2t 1 d d 18l (1 2.4 )(1 1.6 ) D H
计算
（2）计算标准不确定度 ' ' ' u ( uB ( ) ， c ) ①计算 u A ( ) ，
uc (d ) ② uA (d ) 0 ，计算uB (d ) ， uA (t ) ，uB (t ) ③计算 t ，
其中
uc ( ) (
gd 2t ( ' ) 18l
2( ' ) gtd ( ' ) gd 2 ( ' ) gd 2t (1)l 2 ， ， ，l d 18l t 18l 18
（3）给出实验结 果：
4、数据处理
测量量 测量次第 平均值
1
圆筒直径m) 下落距离m) 小球直径 d(cm) 几何参数的测量（小球的密度=
2
3
4
5
=7.90103 Kg/m3，油的密度 =0.958 103Kg/m3）
2 3 4 5 6次 （s）1实验过程中小球下落的时间
T1=
0C
，T2=
0C
5 数据处理要求 （1）利用
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 mg ，（2）液体的浮 力 Vg ，（3）液体的粘性阻 力 6 r 。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 球作加速度下降。随着速度的增加，阻力逐渐加 大，速度达一定值时，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 速下落，即 mg Vg 6 r
d d 0 (1 2.4 )(1 1.6 ) D H
（3）
式中为盛液体圆筒的内直径，为筒中液体的深度， 将（3）式代入（2）式得出
( ' ) gd 2t 1 d d 18l (1 2.4 )(1 1.6 ) D H
实验器材 ND-1型液体粘度系数测定仪、游标卡尺、螺旋测微器、 米尺、秒表、水银温度计、密度计、镊子、小钢球等
2、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。 3、用液体密度计测量甘油 的密度，用游标卡尺测量筒 的内直径,用卷尺测量油柱 深度H。 4、测量下落小球的匀速运动速度 （1）测量上下两个激光束之间的距离。 （2）用激光光电门与电子记时仪测量下落时间。 5、计算液体的粘度及标准不确定度。
uc ()
The End
Original Score by: Faizaan Marolia Special Thanks: Thakkar & Rane
D 2 Ｆ ｆ 3 Ｐ
1
L
H
液体的粘滞系数测量装置示意图及原理图
实验步骤 1、调整粘滞系数测定仪及实验准备 （1）调整底盘水平，在仪器横梁中间部 位放重锤部件，调节底盘旋钮，使重锤 对准底盘的中心圆点。 （2）将实验架上的上、下两个激光器接 通电源，可看见其发出红光。调节上、 下两个激光器，使其红色激光束平行地 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。小球用 乙醚、酒精混合液清洗干净，擦干备用。 （5）将小球放入钢球导管，看其是否能 阻挡光线，若不能，则适当调整激光器 位置。
用落球法测定液体粘度
实验原理
1．斯托克斯公式的简单介绍
粘滞阻力是液体密度、温度和运 动状态的函数。从流体力学的基本方 程出发可导出斯托克斯公式： F 6vr 粘滞阻力：
斯托克斯定律成立的条件有以下5个方面：
1）媒质的不均一性与球体的大小相比是很小的； 2）球体仿佛是在一望无涯的媒质中下降； 3）球体是光滑且刚性的； 4）媒质不会在球面上滑过； 5） 球体运动很慢，故运动时所遇的阻力系由媒质的粘 滞性所致，而不是因球体运动所推向前行的媒质的惯性 所产生。