低黏度透明液体黏滞系数测量实验的研究

研究小球在低黏度透明黏性液体中以初速度为零状态下落的加速运动过程, 通过分析小球在加速下 落过程中下落速度与对应时间的关系而得到液体的黏滞系数值. 新方法改进了原变速落球法研究拟合小球下落位 移与对应时间得到黏滞系数的实验方法. 实验结果表明, 新方法提高了实验的稳定性和拟合的准确度     

落球法测量液体黏滞系数的实验探究

黏滞系数是描述液体内摩擦性质的一个重要物理量,在工业、农业以及医学方面有着重要的应用。在黏滞系数的诸多测量方法中,传统的落球法现象直观,被广泛应用于大学物理实验。然而,目前落球法常用的秒表计时或光电门计时都会代来很大的不确定度。对此,我们提出了全新的测量理念——低速摄影法。与传统光电法以及CCD法不同,我们放慢视角,设置较长的曝光时间,用每张图片记录下小球“单位时间”下落轨迹。基于轨迹长度以及曝光时间等参数,可以直接算得小球匀速下落速度,进而求得黏滞系数,具有响应快、精度高、装置简的优势。进一步的,基于低速摄影法,实验观测到高速下落的小球受涡流、压阻作用而旋转、偏离竖直线的现象,并结合数据与模型探讨了其对结果的影响。分析表明,落球法测量黏滞系数实验中可通过小球密度和半径的调节来控制落球速度,有效避免涡旋和压阻带来的误差。     

升球法测量液体黏滞系数

设计制作了一种升球法测量液体黏滞系数的装置。通过砝码拉动待测液体中的小球上升,使用CCD摄像头识别下落砝码从而得到砝码位置与时间的数据,再对数据进行拟合得出液体的黏滞系数。用该方法对蓖麻油进行了测量,结果表明,测得的黏滞系数与蓖麻油黏滞系数标准值的相对偏差为4%,说明该方法测量精度较高。与传统落球法相比,该方法可用于测量非透明、黏滞系数较低的液体。     

集成霍尔开关传感器测量非透明液体的黏度

针对落球法无法测量非透明液体的黏滞系数的问题,改进了实验中测量小球下落时间t的方法.该方法的测量电路由多片高灵敏度的集成开关式霍尔传感器、指示LED灯、与门逻辑芯片和计时器等顺序组成.电路板A和B上的信号分别驱动计时器开始和停止计时,最后计时器显示出磁性小球下落一定距离所用的时间t.该测量方法直观方便,并且具有比较高的测量精度.     

基于多激光光电门的液体黏度测量

本文设计了一种多激光光电门液体黏度测定仪.采用自制的铅锤校准系统和落球定位漏斗,使小球沿玻璃圆筒中心轴线下落,利用四组激光光电门计时,通过实验寻找小球匀速下落区间,可在一次落球实验中获得4组实验数据.新方法消除了传统落球法实验的弊端,提高了实验测量的效率和准确度.     

利用智能手机磁力计测量液体黏滞系数

利用智能手机搭建了一套可视化的简谐振动系统,通过小球在液体中欠阻尼振动的振幅衰减,测量液体的黏滞系数.实验使用手机Phyphox软件中的磁力计传感器,将小球欠阻尼振动振幅的测量转化为磁感应强度大小的测量,并通过Origin软件对采集的数据进行非线性拟合,得到液体阻尼因数,求出液体的黏滞系数.     

用落球法测量η实验中小球下落速度的辨析

用落球法测量η实验中小球下落速度的辨析张兆钧（西安交通大学物理系７１００４９）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...     

落球法测液体黏度实验的改进

落球法测液体黏度的实验中,通过对实验仪器进行设计与改进,消除小球进入液体的水平速度,并采用录像和Vegas等软件进行测量分析小球下落速度,从而减少实验系统误差,提高了液体粘滞系数测量精确度。     

探究落球法粘滞系数实验的最佳实验条件及误差修正

系统地探究了落球法测量蓖麻油粘滞系数实验中测量结果的影响因素,分析了小球从不同位置下落、不同小球直径和不同实验温度对蓖麻油粘滞系数测量的影响。通过绘制误差曲线并进行分析,提出了实验的改进方案,以提高实验精度,减小实验误差。     

小球垂直速度对测量透明液体黏度影响的研究

在匀速落球法测液体黏度的实验中,研究小球以较大的垂直速度进入待测液体时对测定透明液体的黏滞系数的影响。     

利用高速LED秒表与数码相机测量液体黏度

为解决落球法测量液体黏度实验中小球速度v的测不准等问题,制作了高速显示的LED秒表,用数码相机记录小球通过高度h上下两端时标尺上的位置h_1和h_2以及当时LED秒表的示数t_1和t_2,进而计算小球速度v.实验测定了小球在甘油中的终极速度和刚进入甘油时的下落情况.结果表明:该方法不仅测量小球速度v的重复性较好,而且还能用于判定小球是否进入匀速状态.     

利用Scratch软件实现落球法测量液体粘滞系数实验的仿真

利用Scratch软件实现了对"落球法测量液体粘滞系数"实验的演示与仿真,对实验中小球从静止下落过渡到匀速运动状态这一较复杂的微小变化过程进行了完整演示,同时给出了小球运动速度、位移随时间变化的图像,加深了学生对实验内容的理解。     

液体粘滞系数测量方法的改进

落球法是测量液体粘滞系数的最简单直接的方法，但小球的下落时间难以精确测定，本提出了用光电法来测定小球的下落时间，可以较大幅度地提高测量结果的精度。     

利用Tracker视频分析软件测量液体黏度

在落球法测量液体黏度中利用Tracker视频分析软件捕捉分析小球下落轨迹,减小了实验中诸多不确定因素带来的测量误差,使数据处理更为直观、准确.结果表明此方法能准确测量小球的收尾速度,而且可以对现有实验内容进行扩展.     

落球法液体粘滞系数实验的改进

针对落球法粘滞系数实验中存在的诸多弊端,如小球释放凭经验、人工秒表计时误差较大等,对传统的粘滞系数实验进行改进,用光电门和数字毫秒计代替人工秒表计时,有效降低了人工秒表计时带来的视差和反应误差;在容器顶部加装中心带磁铁拉杆的盖子,通过磁力控制保证小球沿容器的中心轴线下落,降低了小球下落时间的测量误差。测试结果表明,使用改造后的实验仪能够有效提高实验的测量精度,降低实验误差,提高了仪器设备的使用率,降低了实验成本。     

对落球法液体粘滞系数测定仪定位架的改进

针对现有落球法液体粘滞系数测定仪存在的问题,对实验设备进行改进,通过电磁铁原理吸取小球,有效较少了实验操作过程中实验液体带来的污染以及外界对实验液体的污染,并且圆锥型电磁铁以及半圆形凹槽的设计精准的控制了小球的下落位置,最大可能的满足的实验原理对小球下落位置的要求,有效消除了传统仪器做实验时存在的诸多问题,保证了金属小球沿容器中心准确下落,有效提高实验操作准确性。     

l〉〉d的圆柱体在黏性液体中的下落的探究

探究l〉〉d的圆柱体在黏滞系数为η的液体中运动时,黏滞阻力与其速度、几何线度的关系,验证理论公式;试图通过上述关系寻求测液体黏滞系数的新方法;对比落球法和＂落圆柱法＂测黏滞系数的优劣,分析原因。     

变速落球法测液体黏度的研究

利用小球在液体中的变速运动方程测量液体的黏度.通过测量小球在液体里非匀速运动过程中不同时刻的位置,运用软件的非线性拟合功能拟合数据,计算得到液体黏度.实验结果证明了变速落球法用于测量液体黏度的可行性.     

基于智能手机测量液体黏滞系数的方法研究

基于阻尼振动的原理,利用智能手机测量弹簧振子的加速度,通过阻尼振动的动力学方程计算出金属球做阻尼振动时液体的阻尼系数和黏滞系数,并将黏滞系数测量值与理论值进行比较,相对误差为0.39%,进一步论证了本实验方案的可行性。与传统方案相比,基于智能手机的液体黏滞系数测量方法操作简单且趣味性强,同时降低了传统实验方法的仪器成本,对物理实验的线上教学具有一定的参考意义。     

蓖麻油粘滞系数公式的Origin拟合

蓖麻油的粘度系数对温度变化很敏感,国际公认的标准值只有几个特定温度下的数值,这给实际应用及教学中实验测量结果准确性的评价带来了较大的困难。采用落球法研究了蓖麻油的粘滞系数与温度的关系,根据测量小球在不同温度的蓖麻油中下落速度,借助于origin软件,得出了蓖麻油的粘滞系数随温度变化的经验方程。