一种利用弹簧小球系统进行液体粘滞系数测量的方法技术方案

技术编号:14277958 阅读:126 留言:0更新日期:2016-12-24 20:50
本发明专利技术公开了一种利用弹簧小球系统进行液体粘滞系数测量的方法,该方法将直径相近密度依次增大的小球用长度刚度相近的轻质弹簧连接起来,组成弹簧小球系统。将该系统浸入在粘性系数待测的实验液体中,在液面的中心处正反两次释放,并测量弹簧小球系统整体通过待测液体中两个测点的下落时间,利用分析弹簧小球系统的内部作用和外部荷载平衡关系,来获得液体的粘滞系数。相比于现有方法,本发明专利技术方便快捷,易于判断小球是否达到匀速下落阶段,易于控制系统下落形态,所需仪器设备简单,适于液体粘滞系数理论研究,也适合于物理实验教学。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种物理实验方法,具体地指一种利用弹簧小球系统进行液体粘滞系数测量的方法
技术介绍
液体粘滞系数的测定实验是大学物理重要的验证性实验之一,测定方法主要有落球法、落针法、毛细管法和旋转法等,其中落球法和落针法因为原理易于说明,过程形象直观,便于学生理解液体粘滞系数的物理意义,而成为广泛采用的液体粘滞系数测量方法。落球法测定的优点是便于操作,缺点是测量结果的误差较大。根据文献《落球法测定液体粘滞系数误差的研究》(《实验室科学》2014年2月17卷1期)的研究显示学生完成实验报告的误差多在 7% ~10% ,且经误差传递分析发现,落球法测定液体粘滞系数的误差主要来源于小球的质量、小球的直径和小球的下落时间测量三个方面。为此,现有改进方法是取大量小球测得小球质量和直径的平均值,进行重复实验,十分繁琐费时费力。而为了提高小球下落时间的测量精度,人们提出了光电法测量小球下落时间,即采用两个光电门记录小球通过区间的时间,该方法测量精度可达毫秒级,但存在的最大问题是无法判断小球通过第一个光电门时是否已经进入了匀速运动阶段。落针法测量过程较为简便,适用范围广泛既可测牛顿液体,也可测非本文档来自技高网...
一种利用弹簧小球系统进行液体粘滞系数测量的方法

【技术保护点】
本专利技术所述一种利用弹簧小球系统进行液体粘滞系数测量的方法包括如下步骤:(1)选取n个表面光滑、直径相近、质量依次增加的小球,以及n‑1个长度相近、刚度相近的轻质弹簧,测量小球质量从小到大依次为m1、m2……mn,并将小球依次编号为1、2……n,小球直径测量结果依次为d1、d2……dn,将弹簧随机编号为1、2……n‑1,并依次测量弹簧自由长度为L1、L2、Ln‑1,按序号从小到大将小球和弹簧依次间隔连接起来,形成弹簧小球系统;(2)将弹簧小球系统全部浸入粘度系数待测的实验液体表面中心处,释放弹簧小球系统,测量其整体通过实验液体表面以下两处测点的时间t1和t2,当t1不等于t2时,则增加测点到...

【技术特征摘要】
1.本发明所述一种利用弹簧小球系统进行液体粘滞系数测量的方法包括如下步骤:(1)选取n个表面光滑、直径相近、质量依次增加的小球,以及n-1个长度相近、刚度相近的轻质弹簧,测量小球质量从小到大依次为m1、m2……mn,并将小球依次编号为1、2……n,小球直径测量结果依次为d1、d2……dn,将弹簧随机编号为1、2……n-1,并依次测量弹簧自由长度为L1、L2、Ln-1,按序号从小到大将小球和弹簧依次间隔连接起来,形成弹簧小球系统;(2)将弹簧小球系统全部浸入粘度系数待测的...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘相梅
申请(专利权)人:齐齐哈尔大学
类型:发明
国别省市:黑龙江;23

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