用落球法测定液体的粘度
实验目的
1．根据斯托克斯公式，用落球法测液体的粘度。2．学习间接测量结果的误差估算。
实验仪器
玻璃圆筒，小钢球，停表，螺旋测微器，直尺，温度表，镊子，提网（或磁铁），待测液体（甘油或蓖麻油）。
实验原理
在液体内部，不同流速层的交接面上，有切向相互作用力，流速大的一层受到的力和它的流速方向相反，使之减速；流速小的一层受到的力和它的流速方向相同，使之加速。这样，相互作用的结果，使相对运动减慢。流体的这种性质就是粘滞性。这一对力称为内摩擦力，也称为粘滞力。
当半径为r的光滑球形固体，在密度为0粘滞系数为且液面为无限宽广的粘滞流体
中以速度V运动时，若速度不大、球较小、液体中不产生涡流，则小球受到的粘滞力为
F6rV
当密度为，体积为V体的小球在密度为0的液体中下落时，作用在小球上的力有三个：
重力PV体g；液体的浮力f0V体g，液体的粘滞阻力F6rV这三个力都在同一
铅直线上，如图41所示。球开始下落时的速度很小，所受的阻力不大，小球加速下降，随着速度的增加，所受的阻力逐渐加大。当速度达到一定值时，阻力和浮力之和将等于重力，即
V体g0V体g6rV
此时小球的加速度为零，匀速下降，这个速度称为收尾速度或平衡速
度。将V体1d3代入上式可得6
1d36


0
g3

Vd
所以
10gd2
18V
41
式中d2r为小球的直径。实验时使小球在有限的圆形油筒中下落，液体不是无限宽广的，考虑到圆筒器壁的影响，
应对斯托克斯公式加以修正，式41变为
1
0gd2
18V124d1165d
D
h
42
式中，D为圆筒的内径，h为筒内液体的高度，d为小球直径。
1
f实验测定时，由于dh，则式42分母中的1165d1该式可改写成D
10gd218V124dD
43
由上式可以测定，在国际单位制中的单位是PaS。实验内容及步骤
1．实验采用大小相同的小钢球，用千分尺（关于千分尺的使用参见实验一）测出其中一个小球的直径，并在不同的方向上测8次，求其平均直径。
注意千分尺的零点读数。2．确定小球在筒中央匀速落下的范围N1N3，如图42所示。方法是：在玻璃筒上、中、下三处用橡皮筋分别作出标记线N1、N2、N3。令线间距离N1N2N2N3，测出小球通过两段液体的时间t1和t2。
若t1t2，则小球在N1N3中作匀速运动。若t1t2，则说明小球通过
N1标线后仍然作加速运动，应将N1、N2标线下移并保持N1N2N2N3。
试测几次直到t1t2。
3．在N1N3不变的情况下。重复做8次，记取相r