落球法测量液体粘滞系数
落球法测量粘滞系数

01
02
03
绘制粘滞系数(h)-温度(T)曲线
估算间接测量不确定度
实验中误差来源的分析
数据处理
预写实验报告
复习实验步骤
作业
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这是1个一阶线性微分方程,其通解为:
(A1)
(A2)
(A3)
由(6)式可计算平衡时间。 若钢球直径为10-3m,代入钢球的密度r,蓖麻油的密度r0及40 ºC时蓖麻油的粘度h = 0.231 Pa·s,可得此时的平衡速度约为v0 = 0.016 m/s,平衡时间约为t0 = 0.013 s。 平衡距离L小于平衡速度与平衡时间的乘积,在我们的实验条件下,小于1mm,基本可认为小球进入液体后就达到了平衡速度
1.落球法测定液体的粘度
02
式中d为小球直径
式中r为小球密度,r0为液体密度。由(3)式可解出粘度h的表达式:
(3)
(4)
本实验中,小球在直径为D的玻璃管中下落,液体在各方向无限广阔的条件不满足,(4)式可修正为
(5)
落球法变温粘度测量仪
01
秒表
02
水平仪
03
开放式PID温控实验仪 温控实验仪包含水箱,水泵,加热器,控制及显 示电路等部分
粘滞系数的误差传递函数
壹
贰
小球的密度r
(7.8±0.1)×103 Kg/m3
蓖麻油的密度r0
(0.95±0.01)×103 Kg/m3
玻璃管直径D
(2.0±0.1)×10-2 m
小球直径d
(1.00±0.02)×10-3 m
太原地区重力 加速度g
落球法测量液体粘滞系数

落球法测量液体粘滞系数 Revised by BLUE on the afternoon of December 12,2020.落球法测量液体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,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。
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。
【实验目的】1.学习用激光光电传感器测量时间和物体运动速度的实验方法2.用斯托克斯公式采用落球法测量油的粘滞系数(粘度)3.观测落球法测量液体粘滞系数的实验条件是否满足,必要时进行修正。
【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ρ(V是小球体积,ρ是液体mg(m为小球质量)、液体作用于小球的浮力gV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=6rvFπη(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 ⋅。
实验11落球法测量液体的粘滞系数

福建农林大学物理实验要求及原始数据表格实验11落球法测量液体的粘滞系数专业___________________学号___________________姓名___________________一、预习要点1.落球法测定粘滞系数的基本原理是什么?2.表示粘滞阻力的斯托克斯公式受到怎样的局限?实验中如何修正?二、实验内容使用变温粘度仪测定不同温度下蓖麻油的粘滞系数。
三、实验注意事项1.控温时间至少保证10分钟以上,从而使得样品温度与加热水温一致;2.调节样品管的铅直,尽量保证小球沿样品管中心下落;3.测量过程中,尽量避免对液体的扰动;4.从0刻线开始,小球每下落5cm计时一次,计时要眼明手快,保证视线与管壁刻线水平。
5.为保证数据的一致性,选用唯一的小球进行实验,完成实验后,将小球保存于样品管中的蓖麻油里,防止氧化,以备下次实验使用。
四、原始数据记录表格组号________ 同组人姓名____________________ 成绩__________ 教师签字_______________温度每上升5°C左右测量一次,依照室温情况,测量范围可以在20°C ~55°C间任意选择,但40°C必做。
五、数据处理要求1.计算出不同温度条件下小球下落的速度及蓖麻油的粘滞系数,结果填入表格中,保留三位有效数字;2.用坐标纸画出蓖麻油粘滞系数与温度的关系曲线;3.依照书本的理论值,求出40°C时蓖麻油粘滞系数的相对误差,并分析引起误差的原因。
1福建农林大学物理实验要求及原始数据表格六、数据处理注意事项1.画图时,粘滞系数 为纵坐标,温度T为横坐标,作一条平滑的曲线;2.相对误差保留二位有效数字。
七、思考题1.落球法为什么只适用于测量粘滞系数较高的液体?2.为什么落球要在圆筒中心轴线垂直下落?如果不满足该条件,会导致测量值偏大还是偏小?2。
用落球法测量液体的粘滞系数

实验报告实验题目:落球法测定液体的黏度实验目的:本实验的目的是通过用落球法测量油的粘度,学习并掌握测量的原理和方法。
实验原理:1、 斯托克斯公式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vr F πη6= (1)η是液体的粘度,SI 制中,η的单位是s Pa ⋅ 2、 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: ...)1080191631(62+-+=e e R R rv F πη (3) 式中163eR 项和1080192e 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。
3、 容器壁的影响考虑到容器壁的影响,修正公式为...)1080191631)(3.31)(4.21(62+-+++=e e R R h r R r rv F πη (4)4、 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...)1080191631)(3.31)(4.21(6)(34203+-+++=-e e R R h r R r rv g r πηρρπ(5)η...)1080191631)(23.31)(24.21()(181220+-+++-=e e R R h d R d v gd ρρ (6)a.当R e <0.1时,可以取零级解,则式(6)就成为)23.31)(24.21()(181200hdR d v gd ++-=ρρη (7)即为小球直径和速度都很小时,粘度η的零级近似值。
e<0.5时,可以取一级近似解,式(6)就成为它可以表示成为零级近似解的函数:001163ρηηdv -= (8) c.当R e >0.5时,还必须考虑二级修正,则式(6)变成或 ])(2701911[2121012ηρηηdv ++= (9)实验内容:1、利用三个橡皮筋在靠近量筒下部的地方,分出两个长度相等的区域,利用秒表测量小球通过两段区域的时间,调整橡皮筋的位置,并保持两段区域等长,寻找两次测量时间相等的区域,测出两段区域总长度l 。
【精品】落球法测量液体的粘滞系数

【精品】落球法测量液体的粘滞系数液体的粘滞系数是指单位面积上两层流体在相对运动时所受到的剪切应力的比值,也就是黏性的量度。
在工业、生产和科学研究等领域中,液体的粘滞系数是一个非常重要的参数。
在化学、药品、民用和环保领域中,测定液体的粘滞系数会直接影响到液体的使用和品质。
通过落球法测量液体粘滞系数的方法已经被广泛应用于实际生产和实验研究中。
接下来将详细介绍落球法测量液体粘滞系数的原理、步骤和注意事项。
1.实验原理落球法是通过测量液体对采用特定顺序掉落的球的阻力大小,来推导出液体的粘滞系数,也称为斯托克斯法。
当液体中的一个球在受力平衡下自由落下时,其滑动阻力与重力相等,此时运动的速度达到稳定状态即恒速状态。
斯托克斯公式如下:F=6πηrv其中,F是球所受的阻力,η是流体粘度,r是球半径,v是球的降速度。
所以,液体粘度可以根据公式推算而得。
2.实验步骤2.1 器材准备实验器材准备如下:称量器、物理天平、万能架、滑动卡尺、测定液体、掉球器、支架灵敏度等。
2.2 实验前准备确定采用哪一种球进行实验,并注意该球的重量、半径和密度等参数,并确保球表面必须光滑。
将掉落器的底部设定为垂直于测量板并与水平面相等,并确保测量板的温度稳定。
取一定量的液体,将其转移至规定的容器中,在容器中保留足够的空间让球自由下落。
①将测定液体倒入容器中,确保液面高度超过掉落球轨道的最低位置。
注意,要等待液体温度稳定。
②仔细地沿着轨道掉落球。
③随后根据滑动卡尺得到球的降落距离。
④重复上述实验,至少取3次实验结果,以得到更为准确的粘滞系数。
3.注意事项①实验中必须确保液体温度稳定,并在测量前等待液体温度稳定。
②球表面必须光滑,以确保实验的准确性。
③实验室环境应尽可能减少干扰因素。
④在实验中,控制液体的落球速度必须稳定。
4.实验数据处理通过上述实验步骤所获得的数据,可以根据斯托克斯公式计算液体粘着力值。
如果实验数值有误差,可以通过多次实验,并对数据进行平均数计算,以获得更准确的结果。
实验一 落球法测液体的粘滞系数

第三章 基础性实验实验一 用落球法测量液体的黏滞系数【实验目的】1. 根据斯托克斯公式用落球法测定液体的黏滞系数。
2. 了解斯托克斯公式的修正方法。
【实验仪器】液体黏滞系数仪,米尺,游标卡尺,螺旋测微器,秒表,温度计,小钢球,比重计,镊子,蓖麻油,天平。
【实验原理】当半径为r 的光滑圆球以速度v 在液体中运动时,小球受到与运动方向相反的摩擦阻力的作用,这个阻力称为黏滞(阻)力。
黏滞力并不是小球和液体之间的摩擦力,而是由于黏附在小球表面的液层与相邻液层之间的内摩擦而产生的。
若小球的半径很小,液体是无限广延且黏性较大,如速度不大,在液体中不产生涡流的情况下,根据斯托克斯定律,小球在液体中受到的黏性力F 为:rv F πη6= (1-1)式子中r 为小球的半径,v 为小球的运动速度,η为液体的黏滞系数。
本实验采用落球法测液体的黏滞系数。
一质量为m 的小球落入液体后受到三个力的作用,即重力mg 、浮力gV 0ρ(0ρ为液体的密度,V 为小球的体积)和黏滞力F 。
在小球刚进入液体时,由于重力大于黏滞力和浮力之和,所以小球作加速运动。
随着小球运动速度的增加,黏滞力也增加,设当速度增加到0v 时,小球受到的合外力为零,此时有:gV rv mg 006ρπη+= (1-2)以后小球将以速度0v 匀速下降,此速度称为终极速度。
将小球的体积34()32d Vπ=代入式(1-2)可得: 200()18gd v ρρη-= (1-3) 式(1-3)是奥西斯—果尔斯公式的零级近似,适用于小球在无限广延的液体中运动的情况。
而在本实验中,小球是在半径为R 的装有液体的圆筒内运动的,这时测得的速度v 和理想条件下的速度0v 之间存在如下关系:)3.31)(4.21(0h r R r v v ++= (1-4) 式中,/2rd =,R 为盛液体圆筒的内半径,h 为液体的深度,将式(1-4)代入式(1-3)中,得出: )3.31)(4.21(18)(20hr R r gd ++-='ρρη (1-5) 实验时,先由式(1-3)求出近似值,再用式(1-5)求出经修正的值η'。
《医用物理》落球法测定液体的粘滞系数实验

1υπρηr g V m 6)(排-=2d r =tl =υ实验三落球法测定液体的粘滞系数【实验目的】(1)掌握用落球法测定液体粘滞系数的原理和方法。
(2)学会使用电子天平,并会称量固体、液体密度。
(3)用落球法实验仪测定液体实时温度下的粘滞系数。
【实验仪器】落球法粘滞系数测定仪,激光光电计时仪,电子天平,砝码,2mm 小钢球,蓖麻油,米尺,千分尺,电子秒表,电子温度计等。
【实验原理】当金属小球在粘滞性液体中铅直下落时,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。
如果液体无限深广,在小球下落速度υ较小的情况下斯托克斯给出:6f r πηυ=(1)式中:r 是小球的半径,υ是小球下落的速度;η为液体的粘度,单位是s Pa ⋅。
如图(一)所示,小球在液体中下落时受到三个竖直方向的力:小球的重力G =mg (m 为小球的质量);液体作用于小球的浮力F =排gV ρ(V 是小球的体积,ρ是液体的密度);粘滞阻力6f r πηυ=(其方向与小球运动方向相反);D 为量筒直径,H 为量筒中液体高度。
小球开始下落时,由于速度尚小,所以阻力f 也不大;但随着下落速度的增大,阻力也随之增大。
最后三个力达到平衡,即r gV mg πηυρ6+=排,于是,小球做匀速直线运动。
由上式可得:令小球的直径为d ,并用,代入上式得ρπ'=36d m2)6.11)(4.21(18)(2HdD d l tgd ++-'=ρρηlt gd 18)(2ρρη-'=ltgd 18)(2ρρη-'=)6.11)(4.21(1Hd D d ++(2)式中,ρ'为小钢球的密度,l 为小球匀速下落的距离(即两激光束之间的距离),t 为小球下落l 距离所用的时间。
实验时,待测液体盛于量筒中,如图(一)所示,不能满足无限深广的条件。
实验证明,若小球沿筒的中心轴线下降,式(2)需要做如下修正方能符合实际情况:•式中,D 为量筒直径,H 为量筒中液体高度。
落球法测量液体粘滞系数

1.用酒精将小钢球洗净,擦干后用读数显微镜测小球的直径,读数填入表1中并求直径d的平均值。
2.用天平测这些小球的总质量,再除以小球粒数得小球的平均质量m,填入表2中。测后将小球浸在和待测液相同的油中待用。
3.用游标卡尺分别测粘滞系数测量仪上每个圆筒的不同方位内径取平均值D及筒壁上两条刻度线的间距L。填入表2中。
(2)
实验时测定m,ρ,V,r,vT等量,即可计算η值。vT值测量方法:设小球匀速下落时,在时间t内下落距离为L,则
斯托克斯公式应用的条件是小球在无限宽广、均匀的液体中下落,而实验时,液体总要盛放在一定的容器内,其边界不可能是无限宽广的。即小球不可避免受到了容器壁及液体有限深度的影响。下面来介绍两种对容器影响进行修正的方法:
关键词
液体liquid,速度velocity,摩擦系数friction coefficient,密度density,
质量quality,显微镜microscope,直径diameter,磁铁magnet。
实验目的
1.利用斯托克斯公式,用落球法测液体的粘滞系数。
2.巩固使用基本测量仪器的技能。
实验原理
半径为r的光滑小球,以速度v在均匀的无限宽广的液体中运动时,若小球运动速度不大,球也很小,在液体中不产生涡流时,斯托克斯(G.G.Stokes)指出,球在液体中受到的粘滞阻力为
(1)
式(1)称为斯托克斯公式。其中η是液体的粘滞系数;v和r分别为小球的运动速度及半径。需要指出,阻力f不是由小球和液体之间的摩擦所引起,而是由于粘滞附在小球表面的一层液体与不随球运动的流体间的摩擦引起的,因此η也称为液体的内摩擦系数。由式(1)可知η的量纲为[ML-1T-1],在国际单位制中,其单位为“帕斯卡·秒”(Pa·s),C.G.S制中的单位为“帕”(P),1Pa·s=10P。液体的粘滞系数随温度的变化有明显的差异,随温度的升高而减少,气体的粘滞系数则相反。
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液体粘滞系数的测量(落球法)在工业生产和科学研究中(如流体的传输、液压传动、机器润滑、船舶制造、化学原料及医学等方面)常常需要知道液体的粘滞系数。
测定液体粘滞系数的方法有多种,落球法(也称斯托克斯Stokes 法)是最基本的一种。
它是利用液体对固体的摩擦阻力来确定粘滞系数的,可用来测量粘滞系数较大的液体。
【实验目的】1. 观察液体的内摩擦现象,根据斯托克斯公式用落球法测量液体的粘滞系数;2. 掌握激光光电计时仪的使用方法;3. 了解雷诺数与斯托克斯公式的修正数; 4.掌握用落球法测粘滞系数的原理和方法; 5.测定当时温度下变压器油的粘滞系数。
【实验前准备】1.自学斯托克斯公式及雷诺数;2.粗略阅读讲义,了解大致的实验过程;3.认真阅读讲义,明确实验原理,写出自己设计的实验方案;4.再次阅读讲义,提出自己的疑问或可能的其他实验方案,如下落时间还有其他方法测量吗等;5.进一步熟悉并掌握某些测量器具的用法(如游标卡尺、螺旋测微计、秒表等)。
6.设计实验数据记录表格;7.复习不确定度计算方法并推导出本实验要用的不确定计算公式。
【自学资料】1. 如何定义粘滞力(内摩擦力)?粘滞系数取决于什么?当液体稳定流动时,流速不同的各流层之间所产生的层面切线方向的作用力即为粘滞力(或称内摩擦力)。
其大小与流层的面积成正比,与速度的梯度成正比,即: dxdvS F ⋅⋅=η (1) 式中比例系数η即为该液体的粘滞系数。
粘滞系数决定于液体的性质和温度。
2. 实验依据的主要定律是什么?它需要什么条件?主要依据斯托克斯定律,即半径为r 的圆球,以速度v 在粘滞系数为η的液体中运动时,圆球所受液体的粘滞阻力大小为:rv F πη6= (2) 它要求液体是无限广延的且无旋涡产生。
3. 实验的简要原理是什么?圆球在液体中下落时,受到重力、浮力和粘滞阻力的作用,由斯托克斯定律知粘滞阻力与圆球的下落速度成正比,当粘滞阻力与液体的浮力之和等于重力时,圆球所受合外力为零,圆球此后将以收尾速度匀速下落。
由此得到:()02018V g d ρρη-=式中:ρ为圆球密度,ρ0为液体密度,d 为圆球直径,v 0为圆球的收尾速度。
4. 是否可用上式展开实验?为什么?显然不能利用上式进行实验。
因为实验中无法满足公式中液体为无限广延的条件。
5. 如何利用斯托克斯定律进行实验测量?实验中,圆球是在半径为R 的圆筒内运动,如果只考虑筒壁对圆球运动的影响,则应将斯托克斯定律修正为:⎪⎭⎫ ⎝⎛+=R r Krv F 160πη 从而得到: ()⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=D d K v gd 118020ρρη此式即为落球法测粘滞系数的实验公式。
式中:D 为圆筒直径,K 为修正系数通常取2.4(也有取2.1)。
6. 用实验公式进行测量有哪些要求?首先测量用圆筒应尽量的粗一些、长一些,尽量使圆球沿圆筒的中心轴线下落;其次,为了不产生旋涡,圆球的收尾速度不能太大;因此,圆球的直径应该小些。
7. 怎样测量圆球下落的收尾速度V 0?因为圆球最后是以匀速下落,所以可在圆筒外做两个标记线A 、B ,其间距L 可用直尺测出,当用秒表测出圆球经过L 的时间t 后,就有V 0=L/t ,由此实验公式可改写为: ()⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=D d K L tgd 11820ρρη (K=2.4)8. 在实验过程中,测量的最关键点是什么?由公式可知ρ0、d 、L 、D 均为静态测量,这些量中最关键的则是圆球直径的测量。
t 的测量为动态测量,其关键点在于圆球下落经过上标记线A 以后,必须是匀速运动。
若不是,则需将A 线下移。
【实验器材】VM-1落球法粘滞系数测定仪、小钢球、甘油、玻璃量筒,卷尺、千分尺、游标卡尺、螺旋测微器、液体密度计、激光光电记时仪、温度计,镊子,天平。
【实验原理】如图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 、液体作用于小球的浮力gV ρ(V 为小球体积,ρ为液体密度)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 较小的情况下,有:rvF πη6=(1)上式称为斯托克斯公式,式中η为液体的粘滞系数,单位是s Pa ⋅,r 为小球的半径。
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。
小球开始下落时,由于速度尚小,所以阻力不大,但是随着下落速度的增大,阻力也随之增大。
最后,三个力达到平衡,即:rv gV mg πηρ6+=于是小球开始作匀速直线运动,由上式可得:vrgV m πρη6)(-=令小球的直径为d ,并用ρπ'=36d m ,t lv =,2d r =代入上式得: lt gd 18)(2ρρη-'=(2)其中ρ'为小球材料的密度,l 为小球匀速下落的距离,t 为小球下落l 距离所用的时123F fPLHD图1 液体的粘滞系数测量装置示意图及原理图间。
实验时,待测液体盛于容器中,故不能满足无限深广的条件,实验证明上式应该进行修正。
测量表达式为:)6.11)(4.21(118)(2HdD d lt gd ++⋅-'=ρρη (3)其中D 为容器的内径,H 为液柱高度。
【实验步骤】1. 调整粘滞系数测量装置及实验仪器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) 将实验架上的两激光器接通电源,并进行调节,使其红色激光束平行对准锤线。
3) 收回重锤部件,将盛有待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。
小球用酒精清洗干净,并用滤纸吸干。
5) 将小球放入钢球导管,看其能否阻挡光线,如不能,则适当调整激光器位置。
2. 用温度计测量油温,在全部小球下落完后再测一次油温,取其平均值。
3. 测量上下两激光束之间的距离l 。
4. 将小球放入钢球导管,当小球落下,阻挡上面的红色激光束,秒表开始记时,到小球落到阻挡下面的红色激光束时,停止记时,读出下落时间,重复6次。
5. 计算蓖麻油的粘滞系数,将测量结果与公认值进行比较。
【数据记录和数据处理】表(1)几何参数的测量(小球的密度ρ'=7.90310⨯Kg/m 3,油的密度ρ=0.958310⨯ Kg/m 3)表(2)实验过程中小球下落的时间 T1= 0C ,T2= 0C数据处理要求:1.计算蓖麻油的粘滞系数;2.将测量结果与公认值进行比较,求出相对误差;3.计算不确定度。
1)6∑=it t利用'2()118(1 2.4)(1 1.6)gd t d d l D Hρρη-=++计算η,即)6.11)(4.21(118)(2'Hd D d ltd g ++-=ρρη2)0ηηη-=∆%1000⨯∆=ηηηE 0η为测量室温下的公认值。
3)计算标准不确定度①计算'()A u ρρ-,'()B u ρρ-,'()c u ρρ- ②()0A u d = ,计算()B u d , ()c u d ③计算 t , ()A u t , ()B u t , ()c u t ④计算l , ()A u l , ()B u l , ()c u l⑤计算()c u η=其中2'()18gd tl ηρρ∂=∂-,'2()18gtd d lηρρ∂-=∂,'2()18gd t lηρρ∂-=∂,'22()(1)18gd tl l ηρρ-∂-=-∂ 4.给出实验结果:()c u ηηη=±,物理单位正确,有效数字表述正确。
【思考题】1)为什么要对测量表达式(2)进行修正?提示:斯托克斯定律成立的条件是球体是在无限深广的液体中下降,而实验采用的有限的油柱,故应进行修正。
2) 本实验中如果钢球表面粗糙对实验会有影响吗?提示:有。
斯托克斯定律成立的条件要求球体是光滑且刚性的。
3)激光束为什么一定要通过玻璃圆筒的中心轴?提示:激光束如果不通过玻璃圆筒的中心轴,小球下落时就不会阻挡激光束,激光计时器就得不到启动信号而不能计时。
4)本实验中不少的同学每次测量的时间完全一样,由此你能够对电子计时仪器提出什么要求?5)如何判断小球在作匀速运动?提示:让小球贴近液面下落,测量其经过测量区域一定距离的时间,然后再将小球液面上面一定高度处下落,测量通过同样距离的时间,若两次时间相同,则可判断小球在作匀速运动。