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落球法测量液体的粘滞系数
一、简介
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,它的方向平行于两层液体
的接触面,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.
各种实际液体具有不同程度的粘滞性.
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
.
二、实验目的:
1.
观察小球在液体中的下落过程,了解液体的内摩擦现象.
2.
掌握用落球法测定液体粘滞系数的原理和方法.
3.
掌握秒表、密度计等基本测量仪器的使用方法.
三、实验重点
熟悉斯托克斯定律,掌握用落球法测量液体的粘滞系数的原理和方法.
四、实验难点
能够熟练使用落球法粘滞系数测定仪准确的测出液体的粘滞系数.
五、课程讲授
提问:
1.
斯托克斯定律是什么?为什么要对测量表达式(
2
)进行修正?
2.
实验上如何使用落球法测液体的粘滞系数?
六、实验仪器:
1
、
YJ-RZT-II
数字智能化热学综合实验平台;
2
、液体粘滞系数实验装置、
3
、光电转换实验模板;
4
、连接电缆;
5
、
2mm
小钢球;
6
、甘油;
7
、直尺;
8
、
千分尺;
9
、数字温度传感器;
10
、小磁钢及重锤部件;
11
、激光器;
12
、接收
器;
13
、量筒;
14
、导球管;
15
、物理天平;
16
、测温探头.