实验 落球法测量液体的粘滞系数
专业___________________ 学号___________________ 姓名___________________ 一、预习要点
1. 2. 3. 4. 5. 6.
如何定义粘滞力（内摩擦力）；粘滞系数取决于什么； 测量液体粘滞系数的方法有哪些，各有什么特点； 试说明本实验测量粘滞系数方法的原理（画图说明）； 试说明实验采用的斯托克斯定律成立的条件；
认真观看视频中对于仪器功能的介绍，注意熟悉秒表的读数规范；
课前请写好预习报告，上课时务必将预习报告和原始数据表格一并带来，否则扣分。 二、实验注意事项
1. 测量钢球下落时间过程中，在观察小球通过标线时，应使视线与标线保持水平； 2. 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；
装3. 测量过程中，尽量避免对液体的扰动；用磁铁吸起钢珠时要小心操作，避免打破玻璃量筒，把
蓖麻油滴在桌面上；
4. 实验时手和身体都不要接触到量筒，以保证实验过程油温恒定； 5. 为保证数据的一致性，选用唯一的小钢球进行实验。
三、原始数据记录表格
订成绩__________ 教师签字_______________组号________ 同组人姓名____________________
方法Ⅰ：测量蓖麻油在不同温度下，小球下落20cm（从5cm至25cm）所用时间，重复测量5次；
时间 /s 温度/°C 1 2 3 4 5 处 方法Ⅱ：从0刻线开始至25cm，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。
时间 /s 温度/°C 1 2 3 4 5 四、数据处理要求
1. 计算出不同温度条件下蓖麻油粘滞系数的完整结果表达式；
2. 40°C时蓖麻油粘滞系数的标准值为0.231 Pa?s，可将40°C时粘滞系数的测量值与标准值比较计
算相对误差（保留二位有效数字），并分析本次实验中引起误差的原因有哪些？
五、数据处理参考公式与注意事项
（注意：计算步骤写在实验报告纸上；要有数据代入的计算过程，只有公式和结果不得分！）
1. ρ = 7.8×103
kg/m3
ρ0 = 0.95×103
kg/m3
D = 2.0×10-2
m d=1×10-3
m 2. 方法Ⅰ计算公式：
（1）?(???0)gd2tii?18l(1?2.4dD)(Pa?s)，注意l?20cm
（2）粘滞系数平均值???1??2??3??4??55(Pa?s) ?5（?-?）2i粘滞系数不确定度???i?1n(n-1) 所以粘滞系数??????(Pa?s)；注意测量结果标准表达式的修约参看课本2.4.4节； 3. 方法Ⅱ计算公式：
15?5?ti-t?2（1）t?i?15?ti，?t???2??20.2t仪（?仪?i?1n?n-1? (2)?总3s） （3）粘滞系数平均值??(???0)gd2t18l(1?2.4d/D)(Pa?s)，注意l?5cm
?(???0)gd2粘滞系数不确定度??18l(1?2.4d/D)?总
所以粘滞系数??????(Pa?s)；注意测量结果标准表达式的修约参看课本2.4.4节；
4. 相对误差计算公式：E?????0??100%。
0六、思考题
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？如何修正？ 3. 斯托克斯定律成立的条件？
4.
如果落球不在圆筒中心轴线垂直下落，会导致测量值偏大还是偏小？为什么？
（注意要抄题目后再回答对应的问题）
装订 处