[问题回答]
1、如何用光杠杆测量微小长度δ？ 2、为什么金属棒露出蒸气管的部分要尽量短?
[实验原理] 1、斯托克斯公式 如果液体无限深广，球很小，小球下落速 度也不大，在液体不产生涡流的情况下，斯托 克斯指出，球在液体中所受到的粘滞阻力为：
F 6 rv
当金属小球在粘性液体中下 落时，它受到三个铅直方向的力： 重力、浮力、粘滞阻力 当三个力达到平衡时有：
F ρgV
mg gV 6rv
2
mgt gd t 1 3 d L 18 L 1 2.4 d 1 1.6 d D H 球 液 gd 2t 1 或 d d 18 L 1 2.4 1 1.6 D H
普通物理实验
(热学部分)
主讲:孙婷雅
长江师范学院物电系
1、液体粘度的测定
2、金属线胀系数的测定
实验三 液体粘度的测定（落球法）
[实验目的]
根据斯托克斯公式用落球法测定蓖麻油的粘度
[实验仪器] 玻璃圆筒、小球（10个）
蓖麻油、卷尺（或游标卡尺）
物理天平、螺旋测微器
漏勺（或磁铁针）、
停表、温度计、镊子
[实验内容]
测量(各测五次) 1、测小球的直径d 2、小球的质量m 3、测N1与N2之间的距离L 4、玻璃圆筒的直径D、液体的高H 5、测小球下降L所需的时间t 计算： 液体的粘度
[报告回答] 1、如何判断小球在作匀速直线运动？
2、如果投入的小球偏离中心轴线，将出现什么影响？
实验四
[实验目的]
mg
[实验原理] 2、粘度(粘滞系数) 上式变形求得粘度： Nhomakorabea将
(m V ) g 6 r v
L v t
2
4 3 d V r r 3 2
代入得：
mgt gd t 3 d L 18L
[实验原理] 由于液体在容器中，不满足无限深广的条件， 所以实际测得的速度与式中理解条件下的速度存 在一定的关系，需要进行修正，将修正关系代入 上式得：
金属线胀系数的测定
学习利用光杠杆测量金属棒的线胀系数 [实验仪器] 线胀系数测定装置、
光杠杆、尺度望远镜、
温度计、钢卷尺、游标卡尺、 蒸汽发生器、 待测金属棒
[实验原理] 1、线胀系数 金属棒（固体）的长度一般随温度的升高而增 加，其长度和温度之间的关系近似为：
l l0 (1 t )
l l0 l0t
d2
2 a1
θ
d1 δ
2θ
实验装置原理图
[实验原理]
利用光杠杆测得的微小变化量代入公式得：

2l d 2 t2 t1
(a2 a1 ) d1
[实验内容] 测量：
（见实验讲义内容）
1、测温度t1 下金属棒的长
l
2、测温度t1下叉丝的刻度a1
3、测温度t2下叉丝的刻度a2
4、测光杠杆前足尖到两后足尖的垂直距离d1
5、测直尺刻度到平面镜的距离d2
计算:
线胀系数
[注意事项] 1、线胀系数测定装置上的金属筒不要固定紧， 否则金属筒受热膨胀将引起整个仪器变形，产生 较大的误差。 2、放置金属筒时，注意要让金属棒的下端与 基座紧密相连，上端露出筒外（以保证金属棒受 热时只向上伸长）。 3、在测量过程中，要注意保持光杠杆及望远 镜位置的稳定。 4、光杠杆系统一旦调节完成，加热前后两 次读数过程中不能再调节光杠杆 。
线胀系数
l
如金属棒温度为t1OC和t2OC时，长度分别 为 ，则
l和
l l0 (1 t1 )
l l0 (1 t2 )
l0，并利用 l 1 有 两式消去

l t 2 t1

l
2、光杠杆的原理
光杠杆测量微小长度的变化量：

(a2 a1 ) d1 2d 2