資源描述：
《落球法測(cè)定液體的粘度.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、物理實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告化學(xué)物理系05級(jí)姓名張亮學(xué)號(hào)PB05206050一、實(shí)驗(yàn)題目：落球法測(cè)定液體的粘度二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)用落球法測(cè)量油的粘度，學(xué)習(xí)并掌握測(cè)量的原理和方法三、實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)原理1．斯托克斯公式的簡(jiǎn)單介紹粘滯阻力是液體密度、溫度和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的函數(shù)。從流體力學(xué)的基本方程出發(fā)可導(dǎo)出斯托克斯公式：粘滯阻力（1）2．η的表示在一般情況下粘滯阻力F是很難測(cè)定的。還是很難得到粘度η。為此，考慮一種特殊情況：小球的液體中下落時(shí)，重力方向向下，而浮力和粘滯阻力向上，阻力隨著小球速度的增加而增加。最后小球?qū)⒁詣蛩傧侣?，由式?2)式中ρ是小球的密度，g為重力加速度，由式（2）得（3）
2、由對(duì)Re的討論，我們得到以下三種情況：（1）當(dāng)Re<0.1時(shí)，可以取零級(jí)解，則式（3）成為（4即為小球直徑和速度都很小時(shí)，粘度η的零級(jí)近似值。（2）0.10.5時(shí)，還必須考慮二級(jí)修正，則式（6）變成（9）四、實(shí)驗(yàn)步驟:1．用等時(shí)法尋找小球勻速下降區(qū)，測(cè)出其長(zhǎng)度l。2．用螺旋測(cè)微器測(cè)定6個(gè)同類小球的直徑，取平均值并計(jì)算小球直徑的誤差。3．將一個(gè)小球在量筒中央盡量接近液面處輕輕投下，使其進(jìn)入液面時(shí)初速度為零，測(cè)出小球通過(guò)勻速下降區(qū)l的時(shí)間t，重復(fù)6次，取平均值，然后求出小球勻速下降的速度。4．測(cè)出R、h和ρ0
3、（三次）及液體的溫度T，溫度T應(yīng)取實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)的溫度和實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)的溫度的平均值。應(yīng)用式（7）計(jì)算η0。5．計(jì)算雷諾數(shù)Re，并根據(jù)雷諾數(shù)的大小，進(jìn)行一級(jí)或二級(jí)修正。6．選用三種不同直徑的小球進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄：勻速下降區(qū)l/cm.12.1012.1112.11直徑2R/cm8.7988.7968.800高H/cm29.8029.8229.85液體密度ρ0/0.959鋼球密度ρ/7.80液體溫度/℃27.9液體溫度/℃28.0重力加速度g/979.47表5.2.2—1123456直徑(大)/mm3.9653.9663.9653.9703.9683.970時(shí)間/s1.
4、661.681.671.701.671.71直徑（中）/mm2.9722.9702.9722.9742.9702.974時(shí)間/s2.642.662.652.622.672.61直徑（小）/mm2.3402.3352.3362.3402.3302.335時(shí)間/s4.134.144.124.114.154.12表5.2.2—2注：由于做本次實(shí)驗(yàn)前手意外受傷，打上了石膏，導(dǎo)致數(shù)據(jù)測(cè)量時(shí)可能有較大的偏差，特此說(shuō)明，望老師理解。六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析:1.小球直徑和時(shí)間t的數(shù)據(jù)處理：大球直徑/mm時(shí)間/s中球直徑/mm時(shí)間/s小球直徑/mm時(shí)間/s平均值3.9671.682.9722.6
5、422.3364.128標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)偏差2.341.941.792.323.741.47勻速下降區(qū)l/cm.高H/cm直徑2R/cm平均值12.10729.828.798標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)偏差5.772.5522.0表5.2.2—3小球勻速下降的速度：=7.207m/s=4.583m/s=2.933m/s2、黏滯系數(shù)的計(jì)算:將表5.2.2—2中的數(shù)據(jù)代入公式（4）計(jì)算所得值列入表5.2.2—4123456/pas70.8571.7471.2972.7371.3873.1671.86/pas65.2465.6565.4965.8365.9065.4965.60/pas64.5264.41
6、64.1564.2164.3064.1064.285.2.2—43、雷諾數(shù)Re計(jì)算根據(jù)公式計(jì)算得：0.3330.2730.2194.不確定度的計(jì)算:mmn=6時(shí),t=1.11,所以:
d=3.9960.004mmP=0.68d=3.9960.008mmP=0.95d=3.9960.012mmP=0.99七、問(wèn)題與思考:1、假設(shè)在水下發(fā)射直徑為1m的球形水雷，速度為10m/s，水溫為10℃，，試求水雷附近海水的雷諾數(shù)。答:取海水的密度近似為純水的密度,即為1*10kg/m代入中，得水雷附近海水的雷諾數(shù)Re=1.54*102、設(shè)容器內(nèi)N1和N2之間為勻速下降區(qū)，那么對(duì)于同樣材
7、質(zhì)但直徑較大的球，該區(qū)間也是勻速下降區(qū)嗎？反過(guò)來(lái)呢？.答:對(duì)于同樣材質(zhì)但直徑較大的球，該區(qū)間不一定是勻速下降區(qū)。因?yàn)檩^大的球的加速區(qū)域較長(zhǎng)，所以當(dāng)它到N1時(shí)可能還在加速下落。但當(dāng)較大的球到該區(qū)域時(shí)是勻速下降的，那么對(duì)于較小的球(加速區(qū)域較短)，到該區(qū)域時(shí)一定是勻速下落的.
