(3.1.5)--实验2粘滞系数测定.ppt

*液体的粘滞性与粘滞系数各种实际液体具有不同程度的粘滞性，当液体流动时，具有不同速度的各层流体之间，存在着相对滑动，于是在各层之间就有摩擦力产生，这一摩擦力称内摩擦力或粘滞力，它的方向平行于接触面而与流动方向相反，其大小与速度梯度成正比、与接触面积成正比，比例系数η称为粘滞系数。η与液体的温度关系密切，当温度上升时，η迅速下降。粘滞系数的单位：*一个小球在静止的液体中下落时，如果液体是无限深广的，小球的半径和小球在液体中的下落速度均较小，且运动过程中不产生涡旋：实验原理问题的提出：若给你一种液体你怎样来测得它的粘滞系数-----斯托克斯定律*1、本实验的设计思想当金属小球在无限深广粘滞性液体中下落时，在铅直方向其受力如图所示。当三力平衡时，小球做匀速直线运动，速度为vm。由受力分析可得液体是无限深广的；小球的半径和下落速度均较小；运动过程中不产生涡旋。斯托克斯公式的适用条件√HlN1N2mg*(1)液体不是无限深广的由于液体有边界，所测得的速度较理想情况的较小。所以应修正为实验条件2、公式的修正*用落球法测液体的粘滞系数时，Re一般小于1，所以取上式的一级近似即可：本实验计算粘滞系数的公式：(2)涡旋的影响引入“雷诺数”Re来检验是否存在涡旋*本实验计算粘滞系数的公式：代测量量：d、m、D、t、L、T*以d/D为横轴，1/vm’为纵轴，画出下图所示直线。将直线延伸与纵轴相交，交点值的倒数即使液体无限广延时小球的收尾速度vm。这种方法称为外推法。收尾速度的修正：*蓖麻油脂肪酸的三甘油脂，存在于蓖麻的种子里。蓖麻油易溶解于乙醇，粘度比一般油脂高很多，摩擦系数很低。介电常数约为4.30，是常见油脂中最高的。蓖麻油在空气中几乎不发生氧化酸败，储藏稳定性好，是典型的不干性液体油。*仪器介绍多管粘滞系数仪：电子天平：读数显微镜：游标卡尺：米尺：调管轴线铅直清零功能、去皮功能正确的读数方法避免零端磨损引进系统误差调整与读数*实验步骤测量小球直径、质量。圆筒直径与小球下落距离测量。测量小球下落时间、及蓖麻油温度。*参考资料[1]徐欣,乐飞,陆申龙.用激光光电传感器测液体的粘滞系数-经典的测量液体粘滞系数的改进.实验技术与管理,2002,5(19):43-46.[2]许定生,液体粘滞系数的准确测量和计算.物理实验,1999,1(19):9-11.雷诺数是流体力学中表征粘性影响的相似准则数*雷诺数是流体力学中表征粘性影响的相似准则数*