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表面张力系数的测定(拉脱法)

表面张力系数的测定(拉脱法)
表面张力系数的测定(拉脱法)

表面张力系数的测定(拉脱法)

一、实验目的:

1、用拉脱法测量室温下水的表面张力系数

2、学习约利秤的使用方法

二、实验仪器和用具:

约利秤、金属框、砝码、玻璃皿、温度计、游标卡尺、蒸馏水等。

三、实验原理:

设在力F 作用下弹簧伸长L ,根据胡克定律可知:F=KL 式中K 为弹簧的倔强系数。液体表面如同紧张的弹性薄膜,都有收缩的趋势,所以液滴总是趋于球形。这说明液体表面存在一种张力,它不是弹性形变引起的,被称为表面张力。

假设在液面上有一长度为L 的线段,则张力的作用表现在线段两侧液面以一定的力F 相互作用,而且力的方向与线段垂直,其大小与线段L 成正比,即F=TL ,T 为液体表面张力系数。将一金属框细线浸入水中后慢慢地将其拉出水面,在细线下面将带起一水膜,当水膜刚被拉断时,则有:

①F=W+·TL+Ldh ρg F :向上的拉力 W :金属框的重力和所受浮力之差

L :金属线的长度 d :细线的直径,即水膜的厚度 h :水膜被拉断时的高度

ρ:水的密度 g :重力加速度 Ldh ρg :水膜的重量,由于细线的走私很小,所以这项值不大。由于水膜有前后两面,所以上式中的表面张力为2TL 。从式①可得:

L

g Ldh W F T 2)(ρ--=

四、实验内容

1、测量弹簧的劲度系数K

将弹簧挂在约利秤上,调节支架的底脚螺旋,使M 穿过G 的中心,这时弹簧将与A 柱平行。

在秤盘F 上加1.00克砝码,旋转E 使弹簧上升,直至三线重合为止。这时用游标读出标尺值L ,以后每加0.5 克砝码记一次L 值,直至加到3.5克时再逐渐减下来,用分组求差法,将多次测得数据取平均值,求出倔强系数K 值。

2、测(F-W )值

将盛有洁净水的玻璃皿置于平台H 上,使金属框浸入水中,调节M ,使其刻线位于零点稍下方。

用一只手慢慢调节E ,使弹簧向上伸长,另一只手慢慢调节S ,使玻璃皿下降。要求在这过程,G 始终停在零点不动。当金属框刚好达到水面时,记下旋钮S 的位置S 1,继续转动E 和S ,直至水膜被破坏时为止,记下B 上标尺读数L 1(用游标读到0.1mm )和旋钮S 的位置S 2。

用吸水纸将金属框及细丝上小水珠轻轻吸去,转动E 使金属框缓缓下降,直到G 回到零点,读出标尺读数L 2,则F —W=K (L 1—L 2) 。上述过程反复测量多次,取平均值。

3、求h 值,测量过程中S 1与S 2之差即为水膜的高度,因水膜重量和拉力相比很小,因此h 值不需测得很精密。

4、用游标卡尺测出金属丝l和直径d。

5、因表面张力随温度变化而变化,故需用温度计测出实验时的水

温。

6、计算表面张力系数及其不确定度。

液体表面张力系数的测定报告

.. . . .. 南昌大学物理实验报告 课程名称:大学物理实验 实验名称:液体表面张力系数的测定 学院:管理学院专业班级: 学生姓名:学号: 实验地点:基础实验大楼608 座位号: 实验时间:第三周星期天下午四点开始 学习参考. .. . .. .

液体表面张力系数的测定实验报告【实验目的】1.了解水的表面性 质,用拉脱法测定室温下水的表面张力系数。.学会使用焦利氏秤测量微小力的原理和方法。2【实验仪器】焦利秤,砝码,烧杯,温度计,镊子,水,游标卡尺等。 【实验原理】 液体表面层内分子相互作用的结果使得液体表面自然收缩.犹如紧张的弹性薄膜。由于液面收缩而产生的沿着切线方向的力称为表面张力。设想在液面上作长为L 的线段,线段两侧液面便有张力f相互作用,其方向与L垂直,大小与线段长度L成正比。即有: ???LF f α称为液体表面张力系数,单位:N/m。 将一表面洁净的长为L、宽为d的矩形金属片(或金属丝)竖直浸入水中,然后慢慢提起一张水膜,当金属片将要脱离液面,即拉起的水膜刚好要破裂时,则有 F=mg+f。其中,F为拉出时所用的力,mg为金属片和带起的水膜的总质量,f 为表面张力。实验中利用金属圆环,则: f=F-mg 【实验步骤】 1.安装好仪器,挂好弹簧.调节底板的三个水平调节螺丝,使焦利秤立柱竖直。在主尺顶部挂入吊钩再安装弹簧和配重圆柱体.使小指针被夹在两个配重圆柱中间,配重圆柱体下端通过吊钩钩住砝码托盘。调整小游标的高度使小游标左侧的基准线大致对准指针,锁紧固定小游标的锁紧螺钉.然后调节微调螺丝使指针与镜子框边的刻线重合.当镜子边框上刻线、指针和指针的像重合时(即称为“三 线对齐”),读出游标0线对应刻度的数值L. 02.测母弹簧的倔强系数K:依次增加1.0g砝码.即将质量为1.0g,2.0g.3.0g,…,9.0g的砝码加在下盘内。调整小游标的高度.每次都重新使三线对齐,分别记下游标0线所指示的读数L1.L2,…,L9;再逐次减少1.0g砝码.调整小游标的高度.每次都重新使三线对齐,分别记下游标。线所指示的读数L9',L8',….L0',取二者平均值,用逐差法求出弹簧的倔强系数。即 ?L L-ii?L i241? (L-?L)?L i5?i5i?05g?K L?学习参考. .. . . .. 值。将洁净的金属圆环挂在弹簧下端的小钩子上,调整小游标的mg)3.测(F一。把装有蒸馏水的烧杯置于焦S高度使三线对齐.记下此时游标0线指示读数0利平台上,调节平台位置,使金属片浸入水中,转动平台旋钮使平台缓缓下降,下降的过程中金属圆环底部会拉成水膜,在水膜还没有破裂时需调节三线对齐,金属圆环刚好脱直到平台稍微下降,然后再使平台下降一点,重复刚才的调节,的值,即为在S,算出△S=S—出液面为止,记下此时游标0线所指示的读数

实验报告-液体表面张力系数的测定

实验3-3 液体表面张力系数的测定 一、实验目的: 测量室温下水的表面张力系数。 二、实验原理: 液体表面张力的存在,液体表面具有收缩的趋势,在液体表面上作一条曲线,则曲线受两侧平衡的、并与液体表面相切的表面张力的作用。在线性近似下,表面张力的大小与曲线的长度成正比,表面张力的大小与曲线长度的比值即为液体的表面张力系数。根据这一规律,可以用液体表面张力系数测定液体的表面张力。 在实验中用一个金属圆环固定在传感器中,该环浸没于液体中,把圆环慢慢拉起,金属圆环会受到液体表面膜的拉力作用。表面膜拉力的大小为 f=α△l=α(2πr1+2πr2)=π(D1+D2)α 在页面拉脱的瞬间,膜的拉力小时。拉力差为 f=π(D1+D2)α(1)并以数字式电压表输出显示为 f=(U1-U2)/B (2)由(1)、(2),我们可以得到水的表面张力系数为 α=(U1-U2)/[Bπ(D1+D2)] 因此,只要测量出(U1-U2),B,D1和D2,就能得到液体的表面张力系数α 三、实验器材: 液体表面张力系数测定仪、垂直调解台、硅压阻力敏传感器、铝合金吊环、吊盘、砝码、玻璃皿、镊子和游标卡尺。

四、实验步骤: (1)力敏传感器的定标(表3-3-1) 物体质量m/g 0.500 0.100 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 输出电压U/mV (2)测量金属圆环的外径D1和内径D2。 (3)记录吊环即将拉断液柱前一瞬间数字电压表的读数值U1和拉断时瞬间数字电压表的 读数U2。并用温度计测出水的温度。利用所测数据计算出α(表3-3-2)。 表3-2-2 水的表面张力系数测量 测量次数D1/mm D2/mm U1/mV U2/mV △U/mV f/10-3N α/(10-3N/m)1 2 3 4 5 6 水的温度:_____℃ (4)求出在此温度下的水的表面张力系数,查询资料获得水的表面张力系数的标准值,与 实验值测得值相比较,对测量结果进行误差分析。 五、数据记录 将所得实验数据填入《表3-3-1 力敏传感器定标》和《表3-3-2 水的表面张力系数测量》中。 表3-3-1 力敏传感器的定标 物体质量m/g 0.500 0.100 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 输出电压U/mV 5.5 12.4 18.3 24.4 32.3 37.4 44.1

液体表面张力系数的测量1

实验报告 班级微电子101姓名贺鸿浩学号10105110 日期2011.10.24 室温26.2℃气压102.29kpa成绩教师 实验名称液体表面张力系数的测量 【实验目的】 1.了解液体表面性质 2.学习采用液体表面张力系数测定仪的使用方法 3.学习用拉脱法测表面张力系数的原理和方法 【实验仪器】 液体表面张力测定装置、砝码盘和砝码、圆环型吊片、卡尺、温度计 图1液体表面张力测定装置 【实验原理】 1. 拉脱法 测量一个已知周长的金属圆环或金属片从待测液体表面脱离时所需的拉力,从而求得该液体表面张力系数的方法称为拉脱法。所需的拉力是由液体表面张力、环的内外径及液体材质、纯度等因素决定。 2. 吊环法和吊片法比较 (1)吊环法:使用金属细线制成吊环时,在液膜被拉破的瞬间接触角不接近于零,此时所测得的力是表面张力向下的分量,因而所得表面张力系数误差较大,必须用修正公式对测量结果进行修正。 (2)吊片法:虽然液膜被拉破的瞬间接触角趋近于零,但在具体测量时,由于吊片在拉脱

过程中容易发生倾斜,实验时吊片的长度上限为3—4cm ,而在测量力时,则希望力大 一点,有利于提高测量精确度。 (3)片状吊环:新设计有一定厚度的片状吊环。经过对不同直径吊环的多次试验,发现当 吊环直径等于或略大于 3.3cm 时,在液膜被拉破的瞬间液体与金属环之间的接触角接 近于零,此时接触面总周长约为20cm 左右。在保持接触角为零时,能得到一个 较大的待测力。 3. 实验原理 使用片状吊环,在液膜拉破前瞬间,考虑一级近似,认为液体的表面张力为: f = f 1 + f 2 = αл(D 1+ D 2) 这里α为表面张力系数,D 1、D 2分别为吊环的外径和内径。 片状吊环在液膜拉破前瞬间有: 此时传感器受到的拉力F 1和输出电压U 1成正比,有: U 1 = BF 1 片状吊环在液膜拉破后瞬间有: F 2 = mg 同样有 U 2 = BF 2 片状吊环在液膜拉破前后电压的变化值可表示为: U 1- U 2 = △U = B · △F = B (F 1- F 2)= B αл(D 1+ D 2) 由上式可以得到液体的表面张力系数为:1212() U U B D D απ-=+ 这里U 1:液膜拉断前瞬间电压表的读数,U 2:膜拉断后瞬间电压表的读数 实验内容(用拉脱法测量水的表面张力): 1.力敏传感器进行定标,用最小二乘法作直线拟合,求 出传感器灵敏度B 。 2.游标卡尺测量金属圆环的内、外直径。 3.金属环状吊片挂在传感器的小钩上,调节升降台,将 液体升至靠近环片的下沿,观察环状吊片下沿与待测液面 是否平行,将金属环状吊片取下后,调节吊片上的细丝, 使吊片与待测液面平行。(注意 :吊环中心、玻璃皿中心 最好与转轴重合。) 4.调节容器下的升降台,使其渐渐上升,将环片的下沿部分全部浸没于待测液体。然后反 向调节升降台,使液面逐渐下降。这时,金属环片和液面间形成一环形液膜,出现“浸润” 现象,继续下降液面,测出环形液膜即将拉断前一瞬间数字电压表读数值 U1和液膜拉断后 一瞬间数字电压表读数值U2。(注意 :液膜断裂应发生在转动的过程中,而不是开始转动 或转动结束时,因为此时振动较厉害,应多次重复测量。) 【实验步骤】 1.开机预热(15分钟) 2.将水盛入玻璃器皿内(1cm 左右),用双面胶与升降台面贴紧固定。 3.将砝码盘挂在力敏传感器的钩上 图2液膜的收缩

液体表面张力系数的测定报告记录模板

液体表面张力系数的测定报告记录模板

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液体表面张力系数的测定实验报告模板 【实验目的】 1.了解水的表面性质,用拉脱法测定室温下水的表面张力系数。 2.学会使用焦利氏秤测量微小力的原理和方法。 【实验仪器】 焦利秤,砝码,烧杯,温度计,镊子,水,游标卡尺等。 【实验原理】液体具有尽量缩小其表面的趋势,好像液体表面是一张拉紧了的橡皮膜一样。这种沿着表面的、收缩液面的力称之为表面张力。测量表面张力系数的常用方法:拉脱法、毛细管升高法和液滴测重法等。此试验中采用了拉脱法。拉脱法是直接测定法,通常采用物体的弹性形变(伸长或扭转)来量度力的大小。液体表面层内的分子所处的环境跟液体内部的分子不同。液体内部的每一个分子四周都被同类的其他分子所包围,他所受到的周围分子合力为零。由于液体上方的气象层的分子很少,表层内每一个分子受到的向上的引力比向下的引力小,合力不为零。这个力垂直于液面并指向液体内部。所以分子有从液面挤入液体内部的倾向,并使得液体表面自然收缩,直到处于动态平衡。 表面张力 f 与线段长度 L 成正比。即有: f = αL (1) 比例系数α称为液体表面张力系数,其单位为Nm-1。 将一表面洁净的长为 L、宽为 d 的矩形金属片(或金属丝)竖直浸入水中,然后慢慢提起一张水膜,当金属片将要脱离液面,即拉起的水膜刚好要破裂时,则有 F = mg + f (2) 式中 F 为把金属片拉出液面时所用的力;mg 为金属片和带起的水膜的总重量; f 为表面张力。此时, f 与接触面的周围边界 2(L+ d ),代入(2)式中可得α = F ? mg2( L + d ) 本实验用金属圆环代替金属片,则有 α= F ? mg π (d1 + d2 ) 式中 d1、d2 分别为圆环的内外直径。

液体表面张力系数的测定doc.DOC

佛山科学技术学院实验室开放基金项目 研究报告 项目名称:液体表面张力系数的测定 申请者:李京玲吕咏思朱家欢蔡小玲朱绍进刘本明所在学院:理学院 指导老师: 类别: ■自然科学类学术论文 ?哲学社会科学类社会调查报告和学术论文 ?科技发明制作A □科技发明制作B

液体表面张力系数的测定 姓名:李京玲吕咏思朱家欢蔡小玲朱绍进刘本明班级:10物理学(师范) 摘要: 关键词:液体表面张力 引言 有时候,我们会觉得很奇怪,为什么有的笑昆虫能在液体上自由自在的行走?为什么银针能在水面上浮着而不沉下去呢?为什么少量水银在干净的玻璃版上会收缩成球冠状,而水却会扩张开来?等等的这些原因,激起我们想要研究液体表面张力的动力。 【实验目的】 1.掌握用焦利秤测量微小力的原理和方法。 2.用拉脱法测量室温下水的表面张力系数。 【实验仪器】 约利弹簧秤、砝码、烧杯、金属框、游标卡尺等。 【实验原理】 液体分子之间存在分子力,其有效作用半径约10-8cm。液体表面层内的分子所处的环境和液体内部分子不同。液体内部每个分子四周都被同类的其他分子所包围,它受到周围分子的合力为零。但处于液体表面层内的分子,由于液体上方为气相,分子数很少,因而表面层内每个分子受到向上的引力比向下的引力少,合力不为零,即液体表面处于张力状态。表面分子有从液面挤入液体内部的倾向,使液面自然收缩,直到处于动态平衡,即在同一时间内脱离液面挤入液体内部的分子数和因热运动而到达液面的分子数相等为止。因而,在没有外力作用时液滴总是呈球形,即是其表面积缩到最小。 表面张力的大小可以用表面张力系数来描述。 设在液面上作一厂为L的线段,此线段两侧的液体之间存在着互相牵引的力f,这种力的方向恒与线段垂直,大小与线段长度L成正比,即 F=ɑL (1) 其比例系数ɑ为液体表面张力系数,定义为作用在单位长度上的表面张力,单位为N/m。实验证明,表面张力系数ɑ的大小与液体的种类、纯度、温度和它上方的气体成分有关,温度越高,液体中所含杂质越多,则表面张力系数越小。

用拉脱法测定液体的表面张力系数实验

实验二、用拉脱法测定液体的表面张力系数 液体表层厚度约m 10 10 -内的分子所处的条件与液体内部不同,液体内部每一分子被 周围其它分子所包围,分子所受的作用力合力为零。由于液体表面上方接触的气体分子,其密度远小于液体分子密度,因此液面每一分子受到向外的引力比向内的引力要小得多,也就是说所受的合力不为零,力的方向是垂直与液面并指向液体内部,该力使液体表面收缩,直至达到动态平衡。因此,在宏观上,液体具有尽量缩小其表面积的趋势,液体表面好象一张拉紧了的橡皮膜。这种沿着液体表面的、收缩表面的力称为表面张力。表面张力能说明液体的许多现象,例如润湿现象、毛细管现象及泡沫的形成等。在工业生产和科学研究中常常要涉及到液体特有的性质和现象。比如化工生产中液体的传输过程、药物制备过程及生物工程研究领域中关于动、植物体内液体的运动与平衡等问题。因此,了解液体表面性质和现象,掌握测定液体表面张力系数的方法是具有重要实际意义的。测定液体表面张力系数的方法通常有:拉脱法、毛细管升高法和液滴测重法等。本实验仅介绍拉脱法。拉脱法是一种直接测定法。 【实验目的】 1.了解737FB 新型焦利氏秤实验仪的基本结构,掌握用标准砝码对测量仪进行定标的方法; 2.观察拉脱法测液体表面张力的物理过程和物理现象,并用物理学基本概念和定律进行分析和研究,加深对物理规律的认识。 3.掌握用拉脱法测定纯水的表面张力系数及用逐差法处理数据。 【实验原理】 1.测量公式推导: 当逐渐拉提冂形铝片框时,?角逐渐变小而接近为零,这时所拉出的液膜前后两个表面的表面张力f 均垂直向下。设拉起液膜将破裂时的拉力为F ,则有 f 2 g )m m (F 0+?+= (1) 式中:m 为粘附在框上的液膜质量,0m 为线框质量。因表面张力的大小与接触面周界长度成正比,则有: )d L (2f 2+?α= (2) 比例系数α称表面张力系数,单位为m /N 。 由(1),(2)式得: ) d L (2g )m m (F 0+?+-= α (3) 由于冂形铝片框很薄,被拉起的水膜很薄,m 较小,可以将其忽略,且一般有d L >>,那么L d L ≈+,于是(3)式可以简化为 : L 2g m F 0?-= α (4)

用焦利氏称测量液体表面张力系数

系 级 姓名 日期 No. 评分: 实验题目:焦利氏秤法测量液体的表面张力 实验目的:学习并掌握用焦利氏秤法测量液体的表面张力的方法,加深对液体表 面张力的理解。 实验原理: 液体表层内分子力的宏观表现,使液面具有收缩的趋势。想象在液面上划一条线,表面张力就表现为直线两侧的液体以一定的拉力相互作用。这种张力垂直于该直线且与线的长度成正比,比例系数称为表面张力系数。 把金属丝AB 弯成如图 (a)所示的形状,将其悬挂在灵敏的测力计上,浸到液体中,缓缓提起测力计时,金属丝就会拉出一层与液体相连的液膜,由于表面张力的作用,测力计的读数逐渐达到一最大值F (超过此值,膜即破裂)。。由于液膜有两个表面,若每个表面的力为F ',则由 '2F mg F += 得 2 'mg F F -= (1) 表面张力F ’的大小与分界线的长度成正比。即 l F σ=' (2)

系级姓名日期No. 评分: σ称为表面张力系数,单位是N/m。表面张力系数与液体的性质,杂质和温度有关。测定表面张力系数的关键是测量表面张力F',应用焦利氏秤液膜即将破裂可以方便地测量表面张力F'。 实验器材:焦利氏秤,自来水,肥皂水,金属丝,金属圈,钢板尺。 实验内容: 1、确定焦利氏秤上锥形弹簧的劲度系数k; 2、测量自来水的表面张力系数; 3、测量肥皂水的表面张力系数。 数据记录处理: 1、确定焦利氏秤上锥形弹簧的劲度系数k m/g 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 x/cm 2.87 3.38 3.86 4.36 4.88 5.42 5.93 6.48 7.00 7.53 8.06 (1)作图法:

液体表面张力系数的测定实验报告

液体表面张力系数的测定一 实验目的1 学习用界面张力仪测微小力的原理和方法。2 深入了解液体表面张力的概念,并测定液体的表面张力系数二 实验原理1 液体表面张力 由于液体分子之间存在作用力,使每个位于表面层内的分子都受到一个指向液体内部的力,这就使每个分子都有从液体表面进入液体内部的倾向,所以液体表面积有收缩的趋势,在没有外力的情况下,液滴总是呈球形,致使其表面积缩到最小,这种使液体表面收缩的力叫做液体的表面张力。2 液体表面张力系数的测量原理 图1 如图1,将一表面洁净的矩形金属薄片浸入水中,使其底边保持水平,然后将其轻轻提起,则其附近液面呈现如图示的形状,则时,f 方向趋向垂直向下。在金属片脱0→?离液体前,受力平衡条件为(1)mg f F +=而(2))(2d l f +=α则(3))(2d l mg F +-=α若用金属环替代金属片,则(3)式变为

(4))(21d d mg F +-=πα式中d1,d2为圆环的内外直径。若用补偿法消除mg 的影响,即mg F f -=则(4)式可写为(5))(21d d f +=πα即为液体表面张力系数。三 实验仪器液体界面张力仪、标准砝码、环形测件、玻璃杯、镊子、纯净水、小纸片四 实验内容及步骤1 仪器调整。调整仪器水平,刻度盘归零。 2调零。将小纸片放在金属环上,调整调零旋扭,通过放大镜观察,指针、指针的像及红线三线重合。 3 绘制质量标准曲线分别在小纸片上放100mg 、300 mg 、500 mg 、700 mg 、 1000 mg 的砝码,记下对应的刻度盘的示数。以所加砝码的质量作为横坐标,刻度盘的示数作为纵坐标,绘制质量标准曲线。 4 测量纯净水的表面张力系数调零。用玻璃杯盛大约2/3的水,放在样品座上,调节样品座的高度,使金属环刚好浸过水面。左手调节样品座下面的螺丝,使样品座缓慢的下降,右手调节蜗轮旋扭。两手调节的同时,眼睛观察三线始终重合,直到环把水膜拉破为止。记下刻度盘示数M’。为了消除随机误差,共测五次。 6 将M’在质量标准曲线上查得水作用在金属环上的表面张力,按式(5)计算出mg f =水的表面张力系数。五 数据记录及处理1 金属环的直径外径 : 内径:mm d )001.0670.19(1±=mm d )001.0470.18(1±=定设备调试高中资料试

液体表面张力系数测定物理实验

液体表面张力系数的测定 【实验目的】 1.学会用拉脱法测定液体的表面张力系数。 2.了解焦利氏秤的构造和使用方法。 3.通过实验加深对液体表面现象的认识。 【仪器与器材】 焦利氏秤1把,U 形金属丝1条,砝码1盒,镊子1把,玻璃皿1个,温度计1支,酒精灯1个,蒸馏水100ml ,游标尺1把。 【原理与说明】 一、 实验原理 由于液体分子与分子间的相互作用,使液体表面层形成一张紧的膜,其上作用着张力,叫做表面张力。如图3-1所示,设想在液体MN 上划出一条线s s ',s s '把MN 分成A 、B 两部分。由于A 、B 两部分之间的分子相互作用,在s s '两侧就形成表面张力f ,f 的方向与液体表面相切且垂直于s s ',f 的大小与s s '的长度l 成正比,用公式表示为 )13(-=l f α 式中,α为表面张力系数,即作用在s s '的每单位长度上的力。 表面张力系数是研究液体表面性质所要用到的物理量,不同种类的液体,α值不同;同一种液体的α值随温度上升而减小;液体不纯净,α值也会改变。因此,在测定α值时必须注明在什么温度下进行,液体必须保持纯净。 测量表面张力系数α的方法很多,本实验用拉脱法测定。 将U 形金属丝浸入液体中,然后慢慢拉起,这时在金属丝内带起了一层薄膜,如图3-2所示。要想使金属丝由液面拉脱,必须用一定的力 F ,这个力的大小应等于金属丝所受液面的表面张力 f F 2= (注意有两个表面) l F α2= 图 3-1 图3-2

l F 2= α (3-2) 本实验用焦利氏秤测出F ,然后代入式(3-2)计算出α值。 二、 仪器构造 焦利氏秤实际上就是一个比较精确的弹簧秤,用焦利氏秤测力是根据虎克定律 x k F ?= (3-3) 式中,k 为弹簧的倔强系数,等于弹簧伸长单位长度的拉力, x ?为弹簧伸长量,如果已知k 值,再测定弹簧在外力作用下的伸长量x ?,就可以算出作用力F 的大小。 焦利氏秤的构造如图3-3所示,A 为垂直圆筒形支架,圆筒里有一可借助于旋钮D 升降的B 杆,升降高度可以由B 上的刻度和A 上的游标C 读出。弹簧E 悬在B 上的横梁N 上,E 的下端有一指 标镜M ,M 在固定于支架A 上的垂直玻璃管G 内。M 和G 上都刻有标线,H 为平台调节旋钮。 【实验步骤】 一、 k 值的测定 1.按图3-3挂好弹簧、指标镜和砝码盘,再调节三角底座上的螺丝,使指标镜处于玻璃管中,能上下自由振动且不与玻璃管相碰; 2.调节旋钮D ,使指标镜M 上的标线处于“三线重合”位置(先使G 标线在镜中的像与G 标线本身重合,再调节M 标线使之与前者重合),读出标尺上的读数 0x 。如弹簧振动不停,可将镊子靠在玻璃管上端,轻轻阻挡弹簧,即可停止振动; 3.在砝码盘上加0.5g 的砝码,旋转D ,当M 的标线重新处于“三线重合” 位置时,读出读数X; 4.重复步骤2、3共3次,将所得数据记入表3-1中。 二、 F 的测定 1. 先用洗涤液,再用蒸馏水洗净玻璃皿,把装有蒸馏水的玻璃皿放在平台上。用镊子夹 住金属丝在洒精灯上烧干,再挂在指标镜M 的挂钩上; 2. 调节旋钮D ,使M 的标线处于“三线重合”位置,读出标尺上的读数0x ; 3. 调节旋钮H ,让金属丝的水平部分和液面接触(水平部分如果和液面不平行,可用镊 子调整金属丝几次); 4.观察M 的标线是否在“三线重合”位置,如果不在,继续调节旋钮H ,直至标线处于“三线重合”位置; 图3-3

表面张力系数测定方法综述

表面张力测定方法综述 摘要:本文主要阐述了几种表面张力测定的方法 关键词:滴重法毛细管上升法环法吊片法最大气泡压力法 滴外形法 前言:表面张力,是液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。通常,由于环境不同,处于界面的分子与处于相本体内的分子所受力是不同的。在水内部的一个水分子受到周围水分子的作用力的合力为0,但在表面的一个水分子却不如此。因上层空间气相分子对它的吸引力小于内部液相分子对它的吸引力,所以该分子所受合力不等于零,其合力方向垂直指向液体内部,结果导致液体表面具有自动缩小的趋势,这种收缩力称为表面张力。下面介绍几种测定表面张力的方法 滴重法 当液体在滴重计(滴重计市售商品名屈氏粘力管)口悬挂尚未下滴时: πσ= 2r mg r:若液体润湿毛细管时为外半径,若不润湿时应使用内半径。 σ: 液体的表面张力。 m:液滴质量(一滴液体)。 g;重力加速度,当采用厘米.克.秒制时为 981cm/S2 但从实际观察可知,测量时液滴并未全部落下,有部分收缩回去,故需对上式进行校正: πσ= r f m g 2'

m ’为滴下的每滴液体质量(用分析天平称量)。 f 称为哈金斯校正因子,它是r /v 1/3的函数;v 是每滴液体的体积; 可由每滴液体的质量除液体密度得到。在上式中r 和f 是未知数,可 采用已知表面张力的液体(如蒸馏水)做实验,采用迭代法得到: 设每滴水质量为m ’,体积为v ;先用游标卡尺量出滴重计管端的外直径D ;可得半径r 0;用r 0作初值;求得r 0/ v 1/3;查哈金斯校正因子表(插值法)得f 1;用水的表面张力σ和f 1代入 12'r f m g πσ=; 求的第一次迭代结果r 1;再由r 1/ v 1/3查表得f 2 ;再代入: 22'r f m g πσ= 求得第二次迭代值r 2,同法再由r 2/ v 1/3代入查表求f 3 ,这样反复迭 代直至相邻两次迭代值的相对误差:┃(r i-1-r i )/ r i ┃≤eps (eps 表示所需精度,如1‰)这时的r 就是要求的结果,记录贴在滴重管

液体表面张力系数测定实验报告

液体表面张力系数的测量 【实验目的】 1、 掌握用砝码对硅压阻式力敏传感器定标的方法,并计算该传感 器的灵敏度 2、 了解拉脱法测液体表面张力系数测定仪的结构、测量原理和使 用方法,并用它测量纯水表面张力系数。 3、 观察拉脱法测量液体表面张力系数的物理过程和物理现象,并 用物理学概念和定律进行分析研究,加深对物理规律的认识 4、 掌握读数显微镜的结构、原理及使用方法,学会用毛细管测定 液体的表面张力系数。 5、 利用现有的仪器,综合应用物理知识,自行设计新的实验内容。 【实验原理】 一、拉脱法测量液体的表面张力系数 把金属片弯成如图 1(a )所示的圆环状,并将该圆环吊挂在灵敏的测力计上,如图 1(b )所示,然后把它浸到待测液体中。当缓缓提起测力计(或降低盛液体的器皿)时,金属圆环就会拉出一层与液体相连的液膜,由于表面张力的作用,测力计的读数逐渐达到一个最大值 F (当超过此值时,液膜即破裂),则 F 应是金属圆环重力 mg 与液膜拉引金属圆环的表面张力之和。由于液膜有两个表面,若每个表面的力为f L a = (L 为圆形液膜的周长),则有 2F mg L s =+ (2) 所以 2F mg L s -= (3)

圆形液膜的周长L 与金属圆环的平均周长,L 相当,若圆环的内、外直径分别为1,2D D 。则圆形液膜的周长 L ≈L ’=p (D 1+D 2)/2 (4) 将(4)式代入(3)式得() 12F mg D D s p -=- (5) 硅压阻式力敏传感器由弹性梁和贴在梁上的传感器芯片组成,其中芯片由四个硅扩散电阻集成一个非平衡电桥。当外界压力作用于金属梁时,在压力作用下,电桥失去平衡,此时将有电压信号输出,输出电压大小与所加外力成正比。即U K F D =D (6) 式中,ΔF 为外力的大小;K 为硅压阻式力敏传感器的灵敏度,单位为 V/N ;ΔU 为传感器输出电压的大小。 二、毛细管升高法测液体的表面张力系数 1一只两端开口的均匀细管(称为毛细管)插入液体,当液体与该管润湿且接触角小于90°时,液体会在管内上升一定高度。而当接触角大于 90°时,液体在管内就会下降。这种现象被称为毛细现象。 本实验研究玻璃毛细管插入水中的情形。如图 2 所示,f 为 表面张力,其方向沿着凹球面的切线方向,大小为 2 f r p s =,其中

液体表面张力报告模板

液体表面张力系数测定 一、实验简介 液体具有尽量缩小其表面的趋势,好象液体表面是一张拉紧了的橡皮膜一样。把这种沿着表面的、收缩液面的力称为表面张力。表面张力的存在能说明物质处于液态时所特有的许多现象,比如泡沫的形成、润湿和毛细现象等等。 测定液体表面张力的方法很多,常用的有焦利氏秤法(拉脱法)、毛细管法、平板法、滴重法、最大泡压法等。 本实验采用焦利氏秤法(拉脱法)。该方法的特点是,用秤量仪器直接测量液体的表面张力,测量方法直观,概念清楚。 二、实验原理 液体表面层(其厚度等于分子的作用半径)内的分子所处的环境跟液体内部的分子是不同的。 表面层内的分子合力垂直于液面并指向液体内部,所以分子有从液面挤入液体内部的倾向,并使液体表面自然收缩 想象在液面上划一条直线, 表面张力就表现为直线两旁的 液膜以一定的拉力相互作用。 拉力F 存在于表面层,方向恒 与直线垂直,大小与直线的长度 l 成正比, 即 F =σl 式中σ称为表面张力系数, 它的大小与液体的成分、纯度、 浓度以及温度有关。 三、实验方法 金属丝框缓慢拉出水面的过程中,金属丝框下面将带起一水膜,当水膜刚被拉断时,诸力的平衡条件是 /2F mg F =+ 而/ F l σ= 得到2F mg l σ-=

焦利秤的构造如图所示,它实际上是一种用于测微小力的精细弹簧秤。一般的弹簧秤都是弹簧秤上端固定,在下端加负载后向下伸长,而焦利秤与之相反,它是控制弹簧下端的位置保持一定,加负载后向上拉动弹簧确定伸长值。 三线对齐 为了保证弹簧下端的位置是固定的,必须三线对齐,即玻璃圆筒E上的刻线、小平面镜上的刻线、E 上的刻线在小平面镜中的象,三者始终重合。 在力F作用下弹簧伸长Δl,根据虎克定律可知,在弹性限度内 F = kΔl,将已知重量的砝码加在砝码盘中,测出弹簧的伸长量,由上式即可计算该弹簧的k值,由k值就可测外力F

(完整版)液体表面张力系数的测定实验报告

液体表面张力系数的测定 一 实验目的 1 学习用界面张力仪测微小力的原理和方法。 2 深入了解液体表面张力的概念,并测定液体的表面张力系数 二 实验原理 1 液体表面张力 由于液体分子之间存在作用力,使每个位于表面层内的分子都受到一个指向液体内部的力,这就使每个分子都有从液体表面进入液体内部的倾向,所以液体表面积有收缩的趋势,在没有外力的情况下,液滴总是呈球形,致使其表面积缩到最小,这种使液体表面收缩的力叫做液体的表面张力。 2 液体表面张力系数的测量原理 图1 如图1,将一表面洁净的矩形金属薄片浸入水中,使其底边保持水平,然后将其轻轻提起,则其附近液面呈现如图示的形状,则0→?时,f 方向趋向垂直向下。在金属片脱离液体前,受力平衡条件为 mg f F +=(1) 而 )(2d l f +=α(2) 则 ) (2d l mg F +-= α(3) 若用金属环替代金属片,则(3)式变为

) (21d d mg F +-= πα(4) 式中d1,d2为圆环的内外直径。 若用补偿法消除mg 的影响,即 mg F f -= 则(4)式可写为 ) (21d d f += πα(5) 即为液体表面张力系数。 三 实验仪器 液体界面张力仪、标准砝码、环形测件、玻璃杯、镊子、纯净水、小纸片 四 实验内容及步骤 1 仪器调整。调整仪器水平,刻度盘归零。 2调零。将小纸片放在金属环上,调整调零旋扭,通过放大镜观察,指针、指针的像及红线三线重合。 3 绘制质量标准曲线 分别在小纸片上放100mg 、300 mg 、500 mg 、700 mg 、 1000 mg 的砝码,记下对应的刻度盘的示数。以所加砝码的质量作为横坐标,刻度盘的示数作为纵坐标,绘制质量标准曲线。 4 测量纯净水的表面张力系数 调零。用玻璃杯盛大约2/3的水,放在样品座上,调节样品座的高度,使金属环刚好浸过水面。左手调节样品座下面的螺丝,使样品座缓慢的下降,右手调节蜗轮旋扭。两手调节的同时,眼睛观察三线始终重合,直到环把水膜拉破为止。记下刻度盘示数M ’。为了消除随机误差,共测五次。 6 将M ’在质量标准曲线上查得水作用在金属环上的表面张力mg f =,按式(5)计算出水的表面张力系数。 五 数据记录及处理 1 金属环的直径 外径 :mm d )001.0670.19(1±= 内径:mm d )001.0470.18(1±=

液体表面张力系数的测量

液体表面力系数的测定 表面力是液体表面的重要特性,它类似于固体部的拉伸应力,这种应力存在于极薄的表面层,是液体表面层分子力作用的结果。液体表面层的分子有从液面挤入液的趋势,从而使液体有尽量缩小其表面的趋势,整个液面如同一拉紧了的弹性薄膜,我们把这种沿着液体表面,使液面收缩的力称为表面力。作用于液面单位长度上的表面力,称为液体的表面力系数,测定液体表面力系数的方法有:拉脱法、毛细管法、最大气泡压力法等。本实验采用拉脱法测定表面力系数。实验目的: 1、了解液体表面性质。 2、熟悉用拉脱法测定表面力系数的方法。 3、熟悉用焦利弹簧秤测量微小力的方法。 实验仪器: 焦利弹簧秤,被测液体,游标卡尺,矩形金属框,烧杯,砝码及托盘等 实验原理: 1、面力的由来 假设液体表面附近分子的密度和部一样,它们的间距大体上在势能曲线的最低点,即相互处在平衡的位置上。由图(1)可以看出,分子间的距离从平衡位置拉开时,分子间的吸引力先加大后减小,在这儿只涉及到吸引力加大的一段,如图(2)所示,设想部某个分子A欲向表面迁徙,它必须排开分子1、2,并克

服两侧分子3、4和后面分子5对它的吸引力。 用势能的概念来说明,就是它处在图(3)左边的势阱中,需要有大小为 d E 的 激活能才能越过势垒,跑到表面去。然而表面某个分子B 要想挤向部,它只需排 开分子' ' 21、 和克服两侧分子' '43、的吸引力即可,后面没有分子拉它。所以它所处的势阱(图(3)中右边的那个)较浅,只要较小的激活能 ' d E 就可越过势垒,潜 入液体部。这样一来,由于表面分子向扩散比部分子向表面扩散来得容易,表面分子会变得稀疏了,其后果是它们之间的距离从平衡位置稍为拉开了一些,于是相互之间产生的吸引力加大了,这就是图(3)右边所示的情况。此时分子B 需克 服分子'' 43、 对它的吸引力比刚才大,从而它的势阱也变深了,直到' d E 变得和d E 一样时,外扩散达到平衡。所以在平衡状态下液体表面层的分子略为稀疏,分子间距比平衡位置稍大,在它们之间存在切向的吸引力。这便是表面力的由来。 在刚才的讨论中未考虑液面外是否有气体。如果有,则分子B 背后有气体的分子拉它,这显然会使上述差距减小,从而减小表面力。事实也确实如此。

液体表面张力系数影响因数1

2010—2011学年度上学期物理实验教学示范中心研究报告机汽学院 车辆工程专业 1211班学生姓名学号指导教师朱丽娟 实验地点N1—104实验时间2013年 6 月 5 日 实验名称 液体表面张力系数的影响因素一、实验的研究现状及主要参考文献研究现状: 1.液体表面张力系数的影响因素与液体种类有关。 2.与液体浓度有关。参考文献:[1]顾惕人 ,朱步瑶 ,李外郎,等. 表面化学 [M ]. 北京:科学出版社 , 1994: 20 - 3 3. [2]焦丽凤 ,陆申龙. 用力敏传感器测量液体的表面张力系数 [J ]. 物理实验 , 2002, 22 (7) : 40 - 42. [3]洪振宇. 悬垂液滴研究及表面张力和润湿角测定 [J ]. 物理实验 , 2006, 26 (7) : 10 - 12. [4]龚镇雄编. 普通物理实验中的数据处理 [M ]. 西安:西北电讯工程学院出版社 , 1985: 143. [5]杨述武主编. 普通物理实验 一、力学及热学部分 [M ]. 北京:高等教育出版社 , 2000: 30 - 31.二、实验需要的主要仪器设备和材料力敏传感器、表面张力系数测试仪、温度计、分析天平、盐、水、洗衣粉、烧杯 三、实验的研究目的研究液体种类与液体浓度这两种影响表面张力系数的因素四、实验的研究内容本实验,采用拉脱法测量液体表面张力,通过对七种不同浓度、不同温度下(控制变量法)表面张力系数的测定得出浓度、温度分别对液体表面张力系数的影响。具体实验方法如下: (1) 将传感器的固定杆安装在立柱上, 要保证测力方向和传感器弹簧片的平面垂直. (2) 传感器的定标:接上电源和数字电压表, 先通电预热 15分钟, 然后将砝码盘挂在传感器梁端头的小钩上, 对仪器调零后, 依次加入标准砝码, 从数字电压表读出对应的电压输出值。(3)游标卡尺测量圆环的外径和内径. (4)将金属圆环洗净, 挂在小钩上, 调节传感器固定杆的高低位置, 转动控制平台升降的微动螺旋, 、管路敷设技术通过管线敷设技术,不仅可以解决吊顶层配置不规范问题,而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中,要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等,要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式,为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题,合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则:在分线盒处,当不同电压回路交叉时,应采用金属隔板进行隔开处理;同一线槽内,强电回路须同时切断习题电源,线缆敷设完毕,要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系,根据生产工艺高中资料试卷要求,对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验;对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作;对于继电保护进行整核对定值,审核与校对图纸,编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案,编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案;对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题,作为调试人员,需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料,并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术,电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时,需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全,并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围,或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理,尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作,并且拒绝动作,来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此,电力高中资料试卷保护装置调试技术,要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时,需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。

液体表面张力系数的测定报告

液体表面张力系数的测定实验报告模板 【实验目的】 1.了解水的表面性质,用拉脱法测定室温下水的表面张力系数。 2.学会使用焦利氏秤测量微小力的原理和方法。 【实验仪器】 焦利秤,砝码,烧杯,温度计,镊子,水,游标卡尺等。 【实验原理】液体表面层内分子相互作用的结果使得液体表面自然收缩,犹如紧张的弹性薄膜。由于液面收缩而产生的沿着切线方向的力称为表面张力。设想在液面上作长为L 的线段,线段两侧液面便有张力f 相互作用,其方向与L垂直,大小与线段长度L成正比。即有: f =αL(1) 比例系数α称为液体表面张力系数,其单位为Nm-1。 将一表面洁净的长为L、宽为d的矩形金属片(或金属丝)竖直浸入水中,然后慢慢提起一张水膜,当金属片将要脱离液面,即拉起的水膜刚好要破裂时,则有 F =mg+f (2) 式中F为把金属片拉出液面时所用的力;mg为金属片和带起的水膜的总重量;f 为表面张力。此时,f 与接触面的周围边界2(L+d),代入(2)式中可得 式中d1、d2分别为圆环的内外直径。 实验表明,α与液体种类、纯度、温度和液面上方的气体成分有关,液体温度越高,α值越小,液体含杂质越多,α值越小,只要上述条件保持一定,则α是一个常数,所以测量α时要记下当时的温度和所用液体的种类及纯度。

【实验步骤】1.安装好仪器,挂好弹簧,调节底板的三个水平调节螺丝,使焦利秤立柱竖直。在主尺顶部挂入吊钩再安装弹簧和配重圆柱体,使小指针被夹在两个配重圆柱中间,配重圆柱体下端通过吊钩钩住砝码托盘。调整小游标的高度使小游标左侧的基准线大致对准指针,锁紧固定小游标的锁紧螺钉,然后调节微调螺丝使指针与镜子框边的刻线重合,当镜子边框上刻线、指针和指针的像重合时(即称为“三线对齐”),读出游标0线对应刻度的数值L0。 2.测量弹簧的倔强系数K。依次增加1.0g砝码,即将质量为1.0g,2.0g,3.0g,… 9.0g的砝码加在下盘内。调整小游标的高度,每次都重新使三线对齐,分别记下游标0线所指示的读数L1、L2、…L9;再逐次减少1.0g砝码,调整小游标的高度,每次都重新使三线对齐,分别记下游标0线所指示的读数L1、L2、…L9,取二者平均值,用逐差法求出弹簧的倔强系数。即

表面张力系数的测定(实验报告)

实验三 表面张力系数的测定 [实验目的] 1. 学习FD-NST-I 型液体表面张力系数测定仪的使用方法; 2. 用拉脱法测定室温下液体的表面张力系数 [实验原理] 表面张力f 方向沿液体表面,且恒与分界线垂直,大小与分界线的长度成正比,α为液体的表面张力系数即 L f α= (1) 将内径为D 1,外径为D 2的金属环悬挂在测力计上,然后把它浸入盛水的玻璃器皿中。当缓慢地向上金属环时,金属环就会拉起一个与液体相连的水柱。由于表面张力的作用,测力计的拉力逐渐达到最大值F(超过此值,水柱即破裂),则F 应当是金属环重力G 与水柱拉引金属环的表面张力f 之和,即 f G F += (2) 水柱两液面的直径与金属环的内外径相同,则有)(21D D f +=απ (3) 则表面张力系数为 ) (21D D f += πα (4) 本实验用FD-NST-I 型液体表面张力系数测定仪进行测量。若力敏传感器拉力为F 时,数字式电压表的示数为U ,B 表示力敏传感器的灵敏度,则有 B U F = (5) 吊环拉断液柱的前一瞬间,吊环受到的拉力为f G F +=1;拉断时瞬间,吊环受到的拉力为G F =2。 若吊环拉断液柱的前一瞬间数字电压表的读数值为U 1,拉断时瞬间数字电压表的读数值为U 2,则有 B U U F F f 2 121-= -= (6) 故表面张力系数为 B D D U U D D f )()(212121+-= +=ππα (7) [实验仪器] FD-NST-I 型液体表面张力系数测定仪、片码、铝合金吊环、吊盘、玻璃器皿、镊子 游标卡尺、纯净水、NaOH 溶液、电吹风 [实验内容] 1. 开机预热15分钟; 2. 清洗玻璃器皿和吊环; 3. 调节支架的底脚螺丝,使玻璃器皿保持水平; 4. 测定力敏传感器的灵敏度 ①. 预热15分钟以后,在力敏传感器上吊上吊盘,并对电压表清零; ②. 将7个质量均为0.5g 的片码依次放入吊盘中,分别记下电压表的读数U 0~U 7;再依次从吊盘中取 走片码,记下读数U 7~U 0。将数据填入表1中。 5. 测定水的表面张力系数

拉脱法液体表面张力系数的测定-1

液体表面张力系数的测定 生活中有许多物理现象都与液体的表面张力有关。比如,下过雨后,树叶、草地的小水珠都接近于球形;非常扁的物体如硬币可以浮在水面上;一些昆虫可以在水面上行走等等。液体的表面张力实质上是分子间相互作用力的表现。由于液体上方的气相层内的分子数很少,液体表面层(其厚度为分子的作用半径,约为10-7mm )内的分子受到向上的引力比向下的引力小,产生一个垂直于液体并指向液体内部的合力,即表面分子有从液面挤入液体内部的倾向。因此,液体具有尽可能缩小其表面的趋势。宏观上液体表面像一张拉紧了的弹性膜。设想在液面上划一直线,表面张力的作用就表现为直线两旁的液面以一定的拉力相互作用。拉力f 存在于表面层,方向恒与直线垂直,大小与直线的长度L 成正比,即f =αL 。式中,比例系数α称为液体的表面张力系数,其单位为N/m ,表示单位长度的直线两旁液面之间的表面张力。 表面张力是液体的重要性质之一,在工业技术上,如结晶、焊接、浮选技术、电镀技术、铸造成型等方面都涉及到对液体表面张力的应用和研究。 测定液体表面张力系数的方法很多,常用的有拉脱法、毛细管法、滴重法和最大泡压法。本实验采用拉脱法测量液体的表面张力系数。 【目的与要求】 1. 用砝码对硅压阻力敏传感器进行定标,计算该传感器的灵敏度,学习传感器的定标方法。 2. 观察拉脱法测液体表面张力的物理过程和物理现象,并用物理学基本概念和定律进行分 析和研究,加深对物理规律的认识。 3. 测量纯水和其它液体的表面张力系数。 4. 测量液体的浓度与表面张力系数的关系(如酒精不同浓度时的表面张力系数)。 【实验原理】 一个金属环固定在传感器上,将该环浸没于液体中,并渐渐拉起圆环,当它从液面拉脱瞬间传感器受到的拉力差值f 为 απ)(21D D f += (1) 式中:1D 、2D 分别为圆环外径和内径,α为液体表面张力系数,g 为重力加速度,所以液体表面张力系数为: )](/[21D D f +=πα (2) 实验中,液体表面张力可以由下式得到:

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