落球法测量液体粘滞系数实验中误差的定性分析.pdfVIP

维普资讯 麓 青期 J0URNAL0FHA海’INA南N师N范OR学M院AL学U报NIVE自‘R然SI科TY学{NATuRALscIENCE)Vd 落球法测量液体粘滞系数实验中误差的定性分析 曾 腾，林 红 (海 南师 范学院 物理系，海 南 海 1：3 571158) 摘 要 ：着重从三个方面来定性分析讨论测量液体粘滞 系数实验 中引起误差 的原因。 关键词 ：落球法 ；沾滞系数 ；误差 ；定性 ；雷诺数 中图分类号 ：0357．4 文献标识码：A 1 引言 测量液体的粘滞系数有多种方法 ，落球法是其 中一种，它适用于粘度较大 ，有一定透明度 的液体，这种方法需要测量小球在盛有液体的圆管 内匀速铅直下落时的速度，由于小球在 下落 运动时，受到诸 多因素影响，速度变化 比较复杂：通过误差分析，我们知道小球下落 时间 t，小 球下落的距离 L，是对总误差影响最大的两个 因素，从而引起速度误差，为提高测量精度，除提 高计时技术，增加时间 t的测量次数外，还需要尽量增加时间 t，用来减 少 ，同时也起 到 了增 0 L 一 加 L而减少 作用，为此 ，在实验 前，必须确定合适的计时起点。 + ● ● 2 分析讨论 2．1 实验 中记时起点的位置 引起的误差 在一般普通 的物理实验讲义中，没有说 明如何确定计 时起点，有 的讲义只指 出在某种特定 实验条件下(如指定的小球和待测液体)计时起点的位置，但没有给出改变实验条件后 (如换成 不同半径和密度的小球待测液体也改变成其它种等)计时起点应如何确定 。实验老师也没有 仔细 的去推算 ，只一个大概就可以了。这样，往往 引起误差，为什么呢?下面我们就针对这 问 题进行分析 。 设小球在圆筒 内由静止状态从液面开始下落，我们将 N。作为计 时起 点，N 为停止计 时， 如 图 1所 示。 囝 1 收稿 日期 999— 1t一28 作者简介：节人 …1967-- 恕塑宴擎 ，鼬理．实验师，主要从事普通物理实验研究；林红(1965-- )，女，海南琼山 ． 实验师，主要从事普通物理实验研究。 一 … ’ 52 维普资讯 曾 腾等 ：落球法测量液体粘滞系数实验 中误差的定性分析 我们首先对小球作受力分析 (如 图2所示)mg为重力，竖直向下 。B为浮力竖直向上，f为 粘滞阻力，竖直向上 。球刚开始下落时，速度 v很小，阻力不大，小球作加速下降，根据牛顿第 二定律 ，小球 的运动方程可表示为 ： I — 一 I — 一 — 一 — mg十 B 十 f—ma 取向下方 向为正 ，则 mg—B—f=ma 因为 f=kv，所 以 ’ d一mg二