第36卷第1期大学物理实验Vol.36No.12023年2月PHYSICALEXPERIMENTOFCOLLEGEFeb.2023收稿日期:2022-10-01基金项目:云南省省级线下一流课程“基础物理学实验(二)”;西南地区物理学术竞赛类教育教学改革研究项目(SWPTJG2105);教育部产学合作协同育人项目(202002281001);高等学校教学研究项目(DWJZW202142xn);高等学校教学研究项目(DWJZW202235xn)*通讯联系人文章编号:1007-2934(2023)01-0012-03利用密立根油滴实验仪测定空气粘滞系数杨厚发1,沈云才1,陈壮壮1,曹伟1,赵圆磊1,李文2,吕宪魁1,易庭丰1*,郑永刚1,刘文广1,冯洁1(1.云南师范大学物理与电子信息学院,云南昆明650500;2.昆明市外国语学校,云南昆明650041)摘要:以传统落球法测量液体粘滞系数为背景,结合密立根油滴实验,将空气中的油滴模拟成液体中运动的小球,如此即可将落球法测量液体粘滞系数的思想应用到测量空气粘滞系数中.借助CCD成像系统捕捉油滴状态并使用智能手机记录其运动过程.并利用tracker软件对相关物理量进行采集,最终通过计算得出空气粘滞系数.关键词:气体粘滞系数;密立根油滴实验;落球法;Tracker中图分类号:O4-34文献标志码:ADOI:10.14139/j.cnki.cn22-1228.2023.01.003《大学物理实验》投稿网址:http://dawushiyan.jlict.edu.cn气体粘滞力是一种微观形式下,气体分子间相互影响的作用力,其粘滞系数是表征流体内摩擦性质的重要物理量.目前,常见的测量空气粘滞系数的方案如下:单摆法[1]、气垫导轨法[2]、阻尼振动法[3]等.但是以上方案在实际操作过程中都存在各自的不足,例如:人工计时误差较大、原理晦涩、实验步骤繁琐操作不便.基于上述分析中的不足,本文利用密立根油滴实验仪类比落球法测液体粘滞系数[4]的思想,将油滴看做匀速下落的小球.结合CCD成像系统捕捉油滴状态和手机对油滴运动过程的视频拍摄,利用Tracker[5]软件对视频进行分析,测量油滴半径及油滴运动过程中相关物理量,将数据代入公式计算后即可得到气体粘滞系数.本方案也为测量空气粘滞系数提供了一种新的研究方法.1实验装置简介实验器材如下:OM99SCCD密立根油滴实验仪,直流高压稳压电源、手机、电脑等,如图1所示:图1油滴实验仪实物图2实验原理及实验结果在水平放置的空气平行板电容器内,设有半径为r的油滴.在不加电场时,油滴在重力Fρ、空气浮力Fσ、以及斯托克斯粘滞力Fη三个力的作用下以速度v匀速自由下落.对油滴进行受力分析,结果如图2所示:图2油...