张阳光，杨洪旺，卓思羽，罗 浩，马婷婷

(西南科技大学 物理实验示范中心，四川 绵阳 621010)

液体黏滞性的研究在医疗、航空、航天、航海、水利等邻域有着广泛的应用，测量液体黏滞系数是大学物理实验中的一个基本实验项目[1]。测量液体黏滞系数的方法有很多，如落球法、转筒法、毛细血管法、升温法[2]等。其中落球法是实验室中最基本的一种方法。

传统落球法有两种；一是单管法，因为不能满足使用斯托克斯公式时需要的无限大的广延液体的条件，需要添加修正系数[3]以此造成实验的不便和误差。二是多管法，多管法利用线性外推可以避免修正系数的干扰，但是传统多管法需要一次实验重复操作多次耗时费力[4]。此前关于落球法的创新多是改变计时精度采取诸如光电门[5-7]或视频分析[18]等措施，但是并未解决关于修正系数的问题。本文所设计创新装置将多管法与单管法相结合，既规避了修正系数的干扰又避免了实验的重复操作步骤。

1 实验原理

落球法适用于被测液体黏性大，有一定透明度的液体[9]，测量原理是斯托克斯公式。当物体匀速下落时其铅直方向所受重力，浮力与黏滞阻力平衡[10]，其中黏性力满足:

f黏性力=3πηvd

当小球在重力，浮力以及黏滞阻力作用下，达到匀速运动状态时满足：

G重力=f黏性力+f浮力

根据平衡条件可以得出如下测量公式[1]:

实验中常会给出λ的值，如果能够将λ的影响从实验中消去测量将更加准确。

2 创新后的仪器测量

考虑到单管法一次测量方便，以及多管法的线性外推可避免修正系数对实验的干扰。……