大学物理综合性实验的创新设计思考与实践——以落球法测量液体粘滞系数实验为例

落球法测量液体粘滞系数是大学物理实验课程中的一个基础项目,传统教学方案存在操作低效、实验原理及注意事项阐明不够详细等问题.针对常见的落球法测量液体不同温度下粘滞系数实验存在的问题进行分析,提出了改进方法,以简化操作过程、降低操作难度,并在提高读数效率及安全性的基础上减小测量误差,希望能够为进一步的实验优化提供借鉴参考.

落球法测量液体粘滞系数实验中误差的定性分析

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。

落球法测液体粘度实验公式中两补正系数的实验求法

当半径为r_0的光滑小圆球,以速度v在均匀的无限宽广的液体中运动时,若速度不大,球也很小,在液体中不产生涡流的情况下,根据斯托克斯公式。

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,本文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。

测量η实验中对小球和液体选择的理论分析

本文导出了小球在液体中下落的运动方程，并从理论上指出了测量粘滞系数实验中应怎样选取小球和液体以提高η的测量精度．

Z—1型毛细管粘滞系数测量仪

液体粘滞系数测定是目前各高等院校物理实验和物理化学实验等课程中的基本实验项目.最常采用的实验方法有“落球法”,“转筒法”,“毛细管法”.以上方法各有其测量的局限性、测量精度不高、调试测量困难。

落球法测量液体粘滞系数实验的改进

分析落球法测量液体粘滞系数实验的不足,通过用升球法代替落球法对测量方法进行改进,介绍了升球法测量液体粘滞系数的实验原理、实验方法,列举了实验数据。

选择最佳实验条件的一种方法

本文介绍了在物理实验中选择最佳实验条件的一种方法,并举例加以说明。

基于自准直红外传感器多个温度测量黏滞系数装置设计

本文针对落球法测量液体黏滞系数装置存在的不足,对液体温度的控制、小球下落时间的测量、小球难以对准激光等问题做出实验装置的改进。用红外传感器检测小球匀速下落的时间,同时设计了一个侧边具有4个小孔的自准直装置。实验结果表明,改进后的实验装置,提高测量值的可靠性,减少实验误差。

PC—1500微机在物理实验教学中的应用

这里主要介绍使用PC—1500微机,根据肖维涅准则挑选数据,处理数据;作曲线图,并附有落球法测液体的粘滞系数和作x-y曲线图的程序。 对于标准偏差为σ的测量,根据高斯误差理论可以知道,当测量次数n→∝时,任一次测量值的误差落在±σ区间内的可能性为68.3%;落在±2 σ区间内的可能性为95.5%;落在±3 σ的区间内的可能性为99.7%,也就是说落在此区间外的可能性只有0.3%,因此,