液 体 黏 度 的 测 量 物理学系 一 、 引 言 黏 滞 性 是 指 液 体 、 气 体 和 等 离 子 体 内 部 阻 碍 其 相 对 流 动 的 一 种 特 性 。 如 果 在 流 动 的流 体 中 平 行 于 流 动 方 向 将 流 体 分 成 流 速 不 同 的 各 层 ， 则 在 任 何 相 邻 两 层 的 接 触 面 上 就 有与 面 平 行 而 与 相 对 流 动 方 向 相 反 的 阻 力 或 曳 力 存 在 。 液 体 的 黏 度 在 医 学 、 生 产 、 生 活 实践 中 都 有 非 常 重 要 的 意 义 。 例 如 ， 许 多 心 血 管 疾 病 都 与 血 液 的 黏 度 有 关 ； 石 油 在 封 闭 的管 道 中 输 送 时 ， 其 输 运 特 性 与 黏 滞 性 密 切 相 关 。 本 实 验 旨 在 学 会 使 用 毛 细 管 和 落 球 法 测定 液 体 黏 度 的 原 理 并 了 解 分 别 适 用 范 围 ， 掌 握 温 度 计 、 密 度 计 、 电子 秒表、 螺旋测 微器、游标卡尺的 使 用 ， 并 学 会 进行 两 种 测 量 方 法 的 误差分 析。 二、 实 验 原 理 （一 ） 落 球 法 当金属小圆球 在 黏 性 液 体 中 下落 时 ， 它受到3 个力 ， 重 力 mg、 浮力 ᵰᵅᵄ和 粘滞阻 力 。 如 果 液 体 无限深广， 在 下落 速 度 v 较小下， 粘滞 阻 力 F 有 斯托克斯公式 F=6πᵰᵅᵆ (1) r 是 小球 的 半径； ᵰ称为液 体 的 黏 度 ， 其 单位是 Pa·s.小球 刚进入时 重 力 大于 浮力 和粘滞 阻 力 之和 ， 运 动 一 段时 间后， 速 度 增大， 达到三个力 平 衡， 即 mg=ᵰᵅᵄ+6πᵰᵅᵆ (2) 于 是 小球 作匀速 直线运 动 ， 由(2)式， 并 用3,,62ldmdvrt代入上 式， 并 因为待测 液 体 不 能满足无限深广的 条件， 为满足实 际条件而 进行 修正得 -g d11 8(12 .4)(11 .6)tddlDH 2（） (3) 其 中 为小球 材料的 密 度 ， d 为小球 直径， l 为小球 匀速 下落 的 距离 ， t 为小球 下落l 距离 所用 的 时 间， D 为容器内 径， H 为液 柱高度 。 （二） 毛 细 管 法 若细 圆管 半径为r， 长度 为L...
