1.观察小球在液体中的运动现象，了解其运动规律2.观察液体内摩擦现象，学习测定不同温度下液体的粘滞系数钢球一个什么是液体粘滞系数粘滞力的大小与接触面面积以及接触面处的速度梯度成正比，比例系数h称为粘度（或粘滞系数）。粘度的大小取决于液体的性质与温度，因此，测定液体在不同温度的粘度有很大的实际意义，欲准确测量液体的粘度，必须精确控制液体温度。之和等于重力时，有G-F小球相对于液体的运动速度不大，且液体不产生涡旋的情况下，小球受到的粘滞力为为液体密度。由（3）式可解出粘度h的表达式:本实验中，小球在直径为D的玻璃管中下落，液体在各方向无限广阔的条件不满足，（4）式可修正为当小球的密度较大，直径不是太小，而液体的粘度值又较小时，小球在液体中的平衡速度v当Re小于0.1时，可认为（1）、（5）式成立。当0.1Re1时，应考虑（6）式中1级修正项的影响，当Re大于1时，还须考虑高次修正项。1.落球法变温粘度测量仪2.开放式PID温控实验仪温控实验仪包含水箱，水泵，加热器，控制及显示电路等部分3.秒表4.水平仪变温粘度仪样品管加热水套出水孔进水孔支架底座1.落球法变温粘度测量仪变温粘度仪的外型如图所示。

待测液体装在细长的样品管中，能使液体温度较快的与加热水温达到平衡，样品管壁上有刻度线，便于测量小球下落的距离。样品管外的加热水套连接到温控仪，通过热循环水加热样品。底座下有调节螺钉，用于调节样品管的铅直。开放式PID温控实验仪设定值调节器执行单元被控对象被控量操作量温度(C)3130.53029.529时间(分钟)PID调节系统过渡过程注意事项！通电前，应保证水位指示在水位上限。若水位指示低于水位下限严禁开启电源，必须先用漏斗加水。水位上限水位下限加水时注意请勿将水洒落在桌面及仪器上，以防止短路及触电现象注意事项！使用软水（由指导老师发放），避免产生水垢1．检查仪器后面的水位管，将水箱水加到适当值平常加水从仪器顶部的注水孔注入。若水箱排空后第1次加水，应该用软管从出水孔将水经水泵加入水箱，以便排出水泵内的空气，避免水泵空转（无循环水流出）或发出嗡鸣声。2．设定PID参数(已设定好)，分别设定温度为25、27、…，35等每隔2度依次测量，保持仪器设定的初始值。3．测定小球直径（免做）用螺旋测微器测定小球的直径d，将数据记入表1中。小球的直径为1.010改变数值参数选择确认设定温度初始温度当前温度当前温度调节时间温度随时间变化的曲线温度时间5．设置温控仪温度。

温控仪温度达到设定值后再等约10分钟，使样品管中的待测液体温度与加热水温完全一致，才能测液体粘度。若样品管倾斜，应调节其铅直。测量过程中，尽量避免对液体的扰动。请勿将小球取出样品管！用磁铁吸住小球沿样品管轻轻移动到样品管顶部，观察小球是否一直沿中心下落，在计时开始前利用磁铁将小球调整到中心位置附近。用秒表测量小球落经20cm(通常采用样品管5cm-25cm)距离的时间t，并计算小球速度v25开始计时停止计时测量次数小球下落时间t10s，测量1次小球下落时间3st10s，测量3次小球下落时间t3s，测量10次模式选择按钮复位按钮开始计时、停止计时按钮秒表温度时间(s)速度平均25.026.026.028.029.030.0将这些温度下粘度的测量值与标准值比较，并计算间接测量不确定度。数据处理粘滞系数的误差传递函数首先对函数式（5）求全微分用不确定度替代后，再进行方和根合成，得到间接测量的不确定度方和根合成公式时间t采用秒表测量，其仪器误差为D=0.02s小球的密度（7.80.1）10玻璃管直径D（2.00.1）10-2小球直径d（1.000.02）10-3太原地区重力加速度g（9.780.01）m/s直接测量不确定度的估算单次测量的合成不确定度等于类不确定度例如：秒表的仪器误差为D=0.02s，计算单次测量的合成不确定度分析：秒表的仪器的误差分布为正态分布，其包容因子C=3（P=0.68）（修约间隔为0.001）：小球在达到平衡速度之前所经路程L的推导由牛顿运动定律及粘滞阻力的表达式，可列出小球在达到平衡速度之前的运动方程：经整理后得:这是1个一阶线性微分方程，其通解为：(A1)(A2)(A3)设小球以零初速放入液体中，代入初始条件（t=0,随着时间增大，（4）式中的负指数项迅速趋近于0，由此得平衡速度：（A5）式与正文中的（3）式是等价的，平衡速度与粘度成反比。

设从速度为0到速度达到平衡速度的99.9%这段时间为平衡时间t，即令：(A4)(A5)由（6）式可计算平衡时间。若钢球直径为10-3m，代入钢球的密度，蓖麻油的密度及40C时蓖麻油的粘度h0.231Pas，可得此时的平衡速度约为v0.016m/s，平衡时间约为t平衡距离L小于平衡速度与平衡时间的乘积，在我们的实验条件下，小于1mm，基本可认为小球进入液体后就达到了平衡速度(A6)数据处理实验中误差来源的分析作业