(完整精品)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告之奧式粘計(jì)

#/6評(píng)分0年157月230年157月23日實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)樓室姓名學(xué)號(hào)學(xué)院班級(jí)實(shí)驗(yàn)日期實(shí)驗(yàn)名稱 用奧式黏度計(jì)測(cè)定液體的黏滯系數(shù) 組號(hào)第組【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹窟M(jìn)一步鞏固和理解黏滯系數(shù)的概念。掌握用奧式黏度計(jì)測(cè)定液體黏滯系數(shù)的方法?！緦?shí)驗(yàn)器材】奧式黏度計(jì)、溫度計(jì)、秒表、量筒、乙醇、蒸餾水、移液管、洗耳球、大燒杯、物理支架、膠頭滴管。【實(shí)驗(yàn)原理】一切實(shí)際液體都具有一定的“黏滯性”，當(dāng)液體流動(dòng)時(shí)，由于黏滯性的存在，不同的液層有不同的流速V(如圖1)，流速大的一層對(duì)流速小的一層施以動(dòng)力，流速小的一層對(duì)流速大的一層施以阻力，因而各層之間就有內(nèi)摩擦力的產(chǎn)生。實(shí)驗(yàn)表明，內(nèi)摩擦力的大小與相鄰兩層的接觸面積S及速度梯度dv/dy成正比，即口 dvF刃?——?sdy式中的比例系數(shù)n叫做黏滯系數(shù)，又叫內(nèi)摩擦系數(shù)。不同的液體具有不同的黏滯系數(shù)。一般情況下，液體的n值隨溫度的升高而減少。在國(guó)際單位制中，n的單位為帕?秒(Pa?s)。

VV圖1速度梯度當(dāng)黏滯系數(shù)為n的液體在半徑為R、長(zhǎng)為l的毛細(xì)管中穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，若細(xì)管兩端的壓強(qiáng)差為AP，則根據(jù)泊肅葉定律，單位時(shí)間流經(jīng)毛細(xì)管的體積流量Q為：兀R兀R4AP

8nL（式1）本實(shí)驗(yàn)用奧氏黏度計(jì)，采用比較法進(jìn)行測(cè)量。實(shí)驗(yàn)時(shí)，常以黏滯系數(shù)已知的蒸餾水作為比較的規(guī)范。先將水注人黏度計(jì)的球泡A中，再用洗耳球?qū)⑺畯腁泡吸到B泡內(nèi)，使水面高于刻痕m，然后將洗耳球拿掉，在重力作用下讓水經(jīng)毛細(xì)管又流回A泡，設(shè)水面從刻痕m降至刻痕n所用的時(shí)間為11，若換以待測(cè)液體，測(cè)出相應(yīng)的時(shí)間為12，由于流經(jīng)毛細(xì)管的液體的體積相等，故有：V1=V2,即Q111=Q2t2兀R4Ap2.t8n兀R4Ap2.t8n2l 2? 1?t18rliL 1即得r2=包222（式2）n1ap1-t1式中n1和n2分別表示水和待測(cè)液體的黏滯系數(shù)。設(shè)兩種液體的密度分別為p1和p2，因?yàn)樵趦纱螠y(cè)量中，兩種液面高度差m變化相同，則壓強(qiáng)差之比為空二且￡絲二比AP2P2gAhp2代入式2,得n2=p2t2-n1（式4）piti1從本實(shí)驗(yàn)最后的附表中查出實(shí)驗(yàn)溫度下的p1、p2和n1值，則根據(jù)式4可求得待測(cè)液體的黏滯系數(shù)n2。可見(jiàn)，如果一種液體的黏滯系數(shù)n1為已知，且兩種液體的密度p1及p2可查表得到，則只要測(cè)出兩種液體流經(jīng)同一細(xì)管的時(shí)間11和12，即可根據(jù)式5算出被測(cè)液體的黏滯系數(shù)n2。本實(shí)驗(yàn)是已知蒸餾水的n1值，求待測(cè)酒精的n2值。黏滯系數(shù)的測(cè)定是醫(yī)學(xué)和生物實(shí)驗(yàn)中常常遇到的。這種由一種物質(zhì)的已知量求得另一種物質(zhì)的相應(yīng)未知量n2方法稱之為比較測(cè)量法，是實(shí)驗(yàn)科學(xué)中常用的方法之一。【實(shí)驗(yàn)步驟】i在大燒杯內(nèi)注入一定室溫的清水，以不溢出杯外為度，作為恒溫槽。2用蒸餾水將黏度計(jì)內(nèi)部清洗干凈并甩干，將其鉛直地固定在物理支架上，放在恒溫槽中。、用移液管將一定量的蒸餾水（一般取? 由管口C注入A泡。注意：取水和取待測(cè)液體的用具不要混用，每次應(yīng)沖洗干凈。4用洗耳球?qū)⒄麴s水吸入8泡，使其液面略高于刻痕m,然后讓液體在重力作用下經(jīng)毛細(xì)管L流下。當(dāng)液面降至痕線m時(shí)，按動(dòng)秒表開(kāi)始計(jì)時(shí)，液面降至痕線n時(shí)，按停秒表，記下所需時(shí)間11。重復(fù)測(cè)量tl次。、將蒸餾水換成待測(cè)液體乙醇，重復(fù)上述步驟和步驟，測(cè)量同體積的乙醇流經(jīng)毛細(xì)管時(shí)所用時(shí)間12,重復(fù)測(cè)量次。（先將黏度計(jì)用待測(cè)液體乙醇清洗一下）6測(cè)量恒溫槽中水的溫度T?！緮?shù)據(jù)記錄與處理】查表與記錄：實(shí)驗(yàn)溫度 T=20℃蒸餾水的密度Pi=0.99823X103kg/m3乙醇的密度「2=0.789X103kg/m3

蒸餾水的粘度系數(shù)ni=1.005X10-3Pa-s數(shù)值\工程次數(shù)X蒸餾水11(s)乙醇12(s)11的絕對(duì)誤差△t1(s)12的絕對(duì)誤差△t2(s)123平均計(jì)算：—P?廣n=———2-?n=2 「].]'1ATATEn=-yX+-y-2-二1 2An=n-?en=2 2 2結(jié)果： n2二1土國(guó)二【原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)粘貼處】【思考題】為什么要取相同體積的待測(cè)液體和規(guī)范液體進(jìn)行測(cè)量？奧氏粘度計(jì)測(cè)定時(shí)，規(guī)范液和待測(cè)液的體積必須相同，因?yàn)橐后w下流時(shí)所受的壓力差P與管中液面高度有關(guān)。為什么實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要將粘度計(jì)浸在水中？為了提供一個(gè)相對(duì)較恒溫的條