综合设计性实验之

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1、综合设计性实验之蓖麻油粘滞系数与温度关系的实验研究指导老师：姓名：学号：班级蓖麻油粘滞系数与温度关系实验的研究【摘要】：上学期，我们曾经学过用落球法测蓖麻油的粘滞系数。而本次实验我们将采用落球法研究蓖麻油的粘滞系数与温度的关系，通过测量小球在不同温度的蓖麻油中下落的收尾速度，由斯托克斯公式计算出蓖麻油的粘滞系数，做出蓖麻油粘滞系数与温度的关系图。【关键词】：粘滞系数；温度；斯托克斯公式ExperimentalStudyontheRelationbetweenCastoroil’sViscosityCoefficientandTemperatureZHANGWen，Z

2、ENGJing-hua，HEWen-shu(SouthChinaNormalUniversity,Guangzhou,510000,China)Abstract:Lastterm,wehavelearnedtousethefallingballmethodtomeasuretheviscositycoefficientofcastoroil.Andthisexperiment,wewillusefallingballmethodtostudytherelationbetweencastoroil’sviscositycoefficientandtemperature

3、.Bymeasuringthespeedoffallingballatdifferenttemperaturesinthecastoroil,wecancalculatetheviscositywithstokesformulaandmakeadiagramofcastoroilviscosityandtemperature.Keywords:Coefficientofviscosity;Temperature;Stokesformula一、引言液体粘滞系数又称液体黏度，是液体的重要性质之一，它反应液体流动的特征。液体粘滞系数与液体的性质、温度与流速有关,在工业生产

4、和科学研究中都需要测定粘滞系数。在大学物理实验教学中，“液体粘滞系数的测量”也是一个重要的实验。大多数学院只是测量室温下的粘滞系数，本实验以蓖麻油为例，测量了在变温情况下蓖麻油的粘滞系数，并且利用斯托克斯公式处理实验结果，做出蓖麻油粘滞系数与温度的关系图，从而得出蓖麻油粘滞系数与温度的关系。二、实验理论分析当半径为r的光滑小球，以速度v在均匀的无限宽广的液体中下落时，若速度不大，小球也很小，在液体中不产生涡流的情况下，斯托克斯指出，小球在液体中所受到的阻力F为：F=6πηvr（式中:η为液体的粘滞系数）。若小球的质量为m，体积为V，在密度为ρ的液体中下落，则作用在小

5、球上的力有三个，即：(1)重力mg(2)液体的浮力ρVg(3)液体的粘滞阻力F=6πηvr.这三个力作用在同一铅直线上,且重力向下,浮力和阻力向上。小球刚开始下落时,速度v很小,阻力不大,小球作加速下落,随着速度的增加,阻力逐渐加大,速度达一定值时阻力和浮力之和将等于重力,小球开始匀速下落，此时小球下落的速度称为终极速度。小球匀速下落时有，由此式得：（1）由于液体在容器中，故不能满足无宽广的条件，因此必须对（1）式进行如下修正：（2）式中R为盛液体的圆筒内半径，h为筒中液体的深度。本实验所用液体为蓖麻油，当温度为T=20℃时，密度为当温度为T时，蓖麻油密度为：式中℃

6、为蓖麻油的体胀系数