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1、 b用落球法测量不同温度下蓖麻 油的黏度；b了解PID温度控制的原理；b练习用停表计时。当小球在静止的粘滞液体中下落 时，将受到与运动方向相反的粘滞 阻力，它是由于沾附在小球表面的 液层与邻近液层的摩擦而产生的， 它不是小球与液体之间的摩擦阻力 。根据斯托克斯定律，小球受到的 粘滞力F为： George Gabriel Stokes (1819-1903)条件：液体在各个方向上都是无限 广延的，小球在液体中下落时速度 和半径都很小。小球在液体中作自由下落时，受 到三个力的作用，且都在竖直方向 。开始下落时小球运动速度较小， 相应的阻力也小，重力大于粘滞阻 力和浮力之和，小球作加速运动， 由于粘
2、滞力随球速度增大而逐渐增 大，加速度越来越小，小球在下落 很短一段距离后，所受三个力达到 平衡，小球将以v0匀速下落，此时 有： 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，此时 粘滞系数的的表达式可修正为： 本实验就是利用上式计算蓖麻油粘滞 系数。实验中需要测量小球在蓖麻油中匀 速下落的速度v0，其它量为已知。直接测 量量是一定温度下小球匀速下落的高度H 和所用时间t。 实验仪器p变温粘度测量仪实验仪器p开放式PID温控实验仪实验内容及步骤b检查仪器前面的水位管，将水箱水加到 适当值。调节样品管底座下的调节螺钉 ，使其铅直。 b打开温控仪开关，检查水是否循环良好 。设置
3、测量的温度。注意：温控仪温度达到设定值后再等约 10分钟，才能测液体粘度。实验内容及步骤b在样品管上取定小球匀速下落的标志N1 、N2 。起点N1不要离液面太近，应选在 离液面5cm以下，终点N2也不要太靠近 底部，应选在离底部5cm以上，最好在液 体的中间取一段10cm 。 b用镊子夹住小球沿样品管中心轻轻放入 液体，观察小球是否一直沿中心下落， 若样品管倾斜，应调节其铅直。测量过 程中，尽量避免对液体的扰动。实验内容及步骤b用停表测量小球落经N1、N2的时间t， 同时读出N1、N2 间的距离。眼睛应与小 球以及刻度线处于同一水平位置。要求 尽量准确地判断出小球通过N1、N2的时 刻，做到准
4、而快。 b实验全部完成后，用磁铁将小球吸引至 样品管口，用镊子夹入蓖麻油中保存， 以备下面的同学实验使用。 实验数据记录表格温度 （C）时间（s），距离= m速度 (m/s) (Pas) 测量值* (Pas) 标准值12345平均 200.986 25 30 0.4513540 0.231 45 50 55黏度的测定 = 7.8103kg/m3 0 = 0.95103kg/m3 D = 2.010-2m d = 1.0010-3m实验数据处理要求p计算四个温度下的黏度；p计算测量的相对误差；p将表中黏度的测量值在坐标纸上作 图，表明粘度随温度的变化关系。注意事项b油必须无气泡并且静止，所以尽量不要 扰动待测液体;b小球应沿样品管的中心轴线垂直下落；b小球下落时应轻而稳，不要使小球上附 着气泡。思考题b落球法能否用于低粘度液体的粘度测量 ？ b如果放入的小球偏离中心轴线，将会出 现什么影响？
