南昌大学实验报告-粘滞系数

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
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。

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。

南昌大学物理实验报告学生姓名：李淑万学号： 5502211037 专业班级：应用物理111 班级编号： S008 试验时间： 13时第 11 周星期 1 座位号：教师编号：成绩：一实验目的1 了解用斯托克斯公式测定液体粘滞系数的原理，掌握其使用条件2 学习用落球法则测定液体的粘滞系数二实验仪器落球法粘滞系数测量仪、小钢球、蓖麻油、米尺、千分尺、游标卡尺、液体密度计、电子分析天平、温度计、比重瓶三实验原理如图所示：当一金属小球在粘性液体中下落时（如图1）它受到三个铅直方向的力：竖直向下的重力(mg)、液体作用于小球的浮力( f )、与小球运动方向相反的粘滞阻力( F )（如图1）如果液体无限深广，在小球下落速度v较小情况下，有：（1）式（1）称为斯托克丝公式，其是小球的半径；为液体的粘度—粘滞系数，其单位是Pa s。

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：（2）由上式可得：（3），那么小球的质量可写为，其中为小球材料的密度。

小球下落的速度为，其式（3）中得：（4）实际上，在实验中，待测液体必须盛于容器中，故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（4）须做如下修正，方能符合实际情况：（5）其中D为容器内径，H为液柱高度。

四数据处理。

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。