落球法測定液體粘度實驗的分析

作者：李麗傑

**：《新教育時代》2023年第06期

摘要：通過對落球法測定液體粘度實驗的定性分析，給出了影響誤差的各個物理量，並指出每個量實驗測量時的測量方法及注意事項，以達到提高測量精確度的目的。

關鍵詞：小球;; 液體粘度; 不確定度

液體粘度的測定在生活中有重大的意義：市政建築、水利、航空、航海、化學工程中流體在管道中輸送時的能量損耗、機器中潤滑油的選擇、造船工業中研究機船在流體中的受力情況、化學上測定高分子物質的分子量、醫學上分析血液的粘稠度等，都需要測定其粘度。我們大學物理實驗室中是用落球法測定液體粘度的。

一、落球法測定液體粘度實驗的原理

直徑為;; ，密度為;;; 的小鋼球，在密度;; ，粘度為;;; 的液體中以速率; 落下，下落時小鋼球將受到向下的重力向上的浮力向上的粘滯阻力的作用。如圖（1），三力平衡時，即小球速率就趨於穩定，即小球作勻速運動由此得到粘度的公式1-1）

圖（2）

本實驗的裝置如圖（2），如果容器內徑d=2r0和液體深度h不能看作無限廣延，則式（1-1）應修正為零級近似

（1-2）

式中需要測量的量為小球的直徑d，容器的內徑d，液體的高度h，小球在筒**勻速落下的範圍l（n1n2+ n2n3）和通過n1n3的時間tv為小球在液體中作勻速運動時的速度）和液體的密度p（p0和g由實驗室給出）。

二、不確定度的計算