题目
黏度系数测量实验中,为何不能在液面最上端开始测量?A. 由于小球处于加速阶段,没有达到匀速直线运动状态,无法直接测出速度。B. 小球落入液面时会影响液体的表面高度。C. 液面上面不好测量。
黏度系数测量实验中,为何不能在液面最上端开始测量?
A. 由于小球处于加速阶段,没有达到匀速直线运动状态,无法直接测出速度。
B. 小球落入液面时会影响液体的表面高度。
C. 液面上面不好测量。
题目解答
答案
A. 由于小球处于加速阶段,没有达到匀速直线运动状态,无法直接测出速度。
解析
本题考查黏度系数测量实验的原理及测量要求。解题的关键在于理解小球在液体中运动的过程以及测量黏度系数时对小球运动状态的要求。
在黏度系数测量实验中,我们依据斯托克斯定律来计算液体的黏度系数。斯托克斯定律成立的前提是小球在液体中做匀速直线运动。当小球刚落入液体时,它受到重力、浮力和液体的黏滞阻力作用。开始阶段,重力大于浮力与黏滞阻力之和,小球做加速运动。随着小球速度的增加,黏滞阻力也会增大,直到重力、浮力和黏滞阻力达到平衡,小球才开始做匀速直线运动。
如果在液面最上端开始测量,此时小球处于加速阶段,速度是不断变化的,并没有达到匀速直线运动状态。而我们测量黏度系数需要的是小球做匀速直线运动时的速度,所以在这个阶段无法直接测出符合要求的速度,也就不能准确地利用斯托克斯定律计算液体的黏度系数。
选项B中,小球落入液面时对液体表面高度的影响,并不是不能在液面最上端开始测量的主要原因,因为这种影响与测量黏度系数所需的小球匀速运动状态并无直接关联。
选项C中,液面上面不好测量这种说法比较笼统,没有涉及到实验原理和测量要求的本质问题,不是不能在液面最上端开始测量的关键因素。