表面张力系数测定实验PPP文档(最全版)
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2l
要测 ，只要测出 k 、 x 、l 即可。
实验内容
1.测量弹簧的倔强系数 k ：
① 挂好弹簧、小镜子及砝码盘， 调节“三线对齐”。
① 挂好弹簧、小镜子及砝码盘， 调节 的作用半径，约10-8 cm）
内分子的作用，存在着一 弹簧上升或下降的距离由主尺（圆柱A）和副尺V来确定。
“三线对齐”。记录游标零线所指示的主 ② 依次在砝码盘中加入0.
不
为浸润；反之为不浸润现象。 弹簧上升或下降的距离由主尺（圆柱A）和副尺V来确定。
内分子的作用，存在着一
浸
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。
记下标尺上的刻度 ，反复测量五次。 弹簧上升或下降的距离由主尺（圆柱A）和副尺V来确定。
润
接触角
情 形
4. 表面张力系数
2、了解液体表面的性质，测定液体的表面张力系数。
尺上的读数。 把∏型框挂在平面镜下端的挂钩上。
就会沿固体表面扩张，形成薄 根据伸长值和弹簧倔强系数确定外力大小。 当液体和固体接触时，若
② 依次在砝码盘中加入0.5 g的砝码， 5 g的砝码，共7个，每次“三线对齐”，记下标尺上相应读数，然后再逐次取出0.
数，它等于沿液面作用在分
共7个，每次“三线对齐”，记下标尺上 界线单位长度上的表面张力,
调节∏型框缓慢下降，使∏型框的横边恰好处于液面位置，“三线对齐”，记下标尺读数 。 弹簧上升或下降的距离由主尺（圆柱A）和副尺V来确定。
相应读数，然后再逐次取出0.5 g的砝码， 2实验时要注意保护弹簧使其不受折损，不要随意拉长或挂重物，要轻拿轻放，切忌用力拉。 记下标尺上相应的读数。求出相同拉力下
m 为g Π形框和它所沾附的液体的总重量。由于表面张力与接
触面的周长 2(l d ) 成正比，故有
f 2(ld)
(2)
式中比例系数 为表面张力系数，由式（1）、（2）
，
并略去 d 得
F mg
(3)
2l
在液膜破裂的瞬间弹簧所受的表面张力（略去水膜自重）为
fFmgkx 所以 k x (4)
然后一只手慢慢调节平台下的螺丝使烧杯 慢慢下降，另一只手慢慢调节手轮，弹簧 被拉长，在这一过程中要求保持“三线对 齐”，直至水膜恰好破裂为止。记下标尺
上的刻度x i ，反复测量五次。
参考表格1—2
标尺零点读
数x 0
水膜破裂
时读数 x i
xxi x0 x
实验内容
3.测量 l :
把∏型框取下，用游标卡尺测量其长 度，反复测五次。
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 ＝αL
式中α称为表面张力系 数，它等于沿液面作用在分 界线单位长度上的表面张力, 其单位为N·m-1。它的大小 与液体的成分、纯度、浓度 以及温度有关。
拉脱法测定液体 表面张力系数
实验目的 实验仪器 实验原理
实验内容 数据处理 注意事项
实验目的
1、学习焦利秤测量微小力的原 理和方法。
2、了解液体表面的性质，测定 液体的表面张力系数。 。
实验仪器
焦利秤 金属丝框
砝码 玻璃烧杯 游标卡尺
焦利秤简介
焦利秤实际上是一种
用于测微小力的精细弹簧
固体和液体分子间的吸引力大 把∏型框挂在平面镜下端的挂钩上。
调节∏型框缓慢下降，使∏型框的横边恰好处于液面位置，“三线对齐”，记下标尺读数 。
形 的作用半径，约10-8 cm）
于液体分子间的吸引力，液体 调节∏型框缓慢下降，使∏型框的横边恰好处于液面位置，“三线对齐”，记下标尺读数 。
表面层（其厚度等于分子
参考表格1--3
测量次数 1 2 3 4 5
l
li
数据处理
1、逐差法计算 y 并计算其不确
定度 y
2、计算 x 并计算其不确定度 x
就会沿固体表面扩张，形成薄 调节∏型框缓慢下降，使∏型框的横边恰好处于液面位置，“三线对齐”，记下标尺读数 。
Q为平台，转动其下端的螺钉R时平台Q可升降。
① 挂好弹簧、小镜子及砝码盘， 调节“三线对齐”。
式中α称为表膜面张附力系着间的吸引力，液体
W下端的两头带钩的小平
面镜，镜面上有一刻线S1。 实小验平时面， 镜使 中S的1 象、SS22´及三S者2在始 终重合，简称“三线对
齐”。用这种方法可保证
弹簧下端的位置是固定的，
加负载后向上拉动弹簧确
定伸长值。根据伸长值和
弹簧倔强系数确定外力大
小。Q为平台，转动其下端
的螺钉R时平台Q可升降。
实验原理
读数的平均值。
参考表格1--1
质量 增重读数 0.0g
0.5g 1.0g 1.5g 2.0g 2.5g 3.0g 3.5g
减重读数
平均数
yi4 yi
y
实验内容
2.测量 x :
把∏型框挂在平面镜下端的挂钩上。 烧杯盛适当的水，放在平台上。调节∏型 框缓慢下降，使∏型框的横边恰好处于液
面位置，“三线对齐”，记下标尺读x数0 。
秤。结构如右图，一金属
套管B垂直竖立在三角底
座上，带有毫米标尺的圆
柱A套在金属套管内。在
金属套管B的上端固定有
副尺V，圆柱A顶端伸出的
支臂上挂一锥形弹簧W。
转动旋钮H可使圆柱A上下
移动，因而也就调节了弹
簧W的升降。弹簧上升或
下降的距离由主尺（圆柱
A）和副尺V来确定。
G 为固定在金属套管B
上一侧刻有半圆形刻线S2 的玻璃圆筒，N为挂在弹簧
表面张力系数测定实验
相关知识
1. 液体表面
指液体与气体、液体与固体以及别种不相混合的 液体之间的界面。
2. 表面张力
液体的表面，由于 表面层（其厚度等于分子 的作用半径，约10-8 cm） 内分子的作用，存在着一 定的张力,称为表面张力。
液体表面层和内部分子受力示意图
3. 浸润与不浸润现象 浸
当液体和固体接触时，若 润情 求出相同拉力下读数的平均值。
如图所示：将一
表面洁净的∏型细金
属丝框浸入被测液体
内，然后缓缓拉起金
属丝框，可看到金属
丝带起一层液膜，与
此同时弹簧被拉长。
液膜拉起过程中接触
角 逐渐减小而趋
向于零，当薄膜刚好
破裂时，表面张力的
方向垂直向下。
设Π形框长为l、直径为d，脱离液体前各力平衡的条件为
Fmg f (1) 式中F是将Π形框拉出液面所施外力；
要测 ，只要测出 k 、 x 、l 即可。
实验内容
1.测量弹簧的倔强系数 k ：
① 挂好弹簧、小镜子及砝码盘， 调节“三线对齐”。
① 挂好弹簧、小镜子及砝码盘， 调节 的作用半径，约10-8 cm）
内分子的作用，存在着一 弹簧上升或下降的距离由主尺（圆柱A）和副尺V来确定。
“三线对齐”。记录游标零线所指示的主 ② 依次在砝码盘中加入0.
不
为浸润；反之为不浸润现象。 弹簧上升或下降的距离由主尺（圆柱A）和副尺V来确定。
内分子的作用，存在着一
浸
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。
记下标尺上的刻度 ，反复测量五次。 弹簧上升或下降的距离由主尺（圆柱A）和副尺V来确定。
润
接触角
情 形
4. 表面张力系数
2、了解液体表面的性质，测定液体的表面张力系数。
尺上的读数。 把∏型框挂在平面镜下端的挂钩上。
就会沿固体表面扩张，形成薄 根据伸长值和弹簧倔强系数确定外力大小。 当液体和固体接触时，若
② 依次在砝码盘中加入0.5 g的砝码， 5 g的砝码，共7个，每次“三线对齐”，记下标尺上相应读数，然后再逐次取出0.
数，它等于沿液面作用在分
共7个，每次“三线对齐”，记下标尺上 界线单位长度上的表面张力,
调节∏型框缓慢下降，使∏型框的横边恰好处于液面位置，“三线对齐”，记下标尺读数 。 弹簧上升或下降的距离由主尺（圆柱A）和副尺V来确定。
相应读数，然后再逐次取出0.5 g的砝码， 2实验时要注意保护弹簧使其不受折损，不要随意拉长或挂重物，要轻拿轻放，切忌用力拉。 记下标尺上相应的读数。求出相同拉力下
m 为g Π形框和它所沾附的液体的总重量。由于表面张力与接
触面的周长 2(l d ) 成正比，故有
f 2(ld)
(2)
式中比例系数 为表面张力系数，由式（1）、（2）
，
并略去 d 得
F mg
(3)
2l
在液膜破裂的瞬间弹簧所受的表面张力（略去水膜自重）为
fFmgkx 所以 k x (4)
然后一只手慢慢调节平台下的螺丝使烧杯 慢慢下降，另一只手慢慢调节手轮，弹簧 被拉长，在这一过程中要求保持“三线对 齐”，直至水膜恰好破裂为止。记下标尺
上的刻度x i ，反复测量五次。
参考表格1—2
标尺零点读
数x 0
水膜破裂
时读数 x i
xxi x0 x
实验内容
3.测量 l :
把∏型框取下，用游标卡尺测量其长 度，反复测五次。
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 ＝αL
式中α称为表面张力系 数，它等于沿液面作用在分 界线单位长度上的表面张力, 其单位为N·m-1。它的大小 与液体的成分、纯度、浓度 以及温度有关。
拉脱法测定液体 表面张力系数
实验目的 实验仪器 实验原理
实验内容 数据处理 注意事项
实验目的
1、学习焦利秤测量微小力的原 理和方法。
2、了解液体表面的性质，测定 液体的表面张力系数。 。
实验仪器
焦利秤 金属丝框
砝码 玻璃烧杯 游标卡尺
焦利秤简介
焦利秤实际上是一种
用于测微小力的精细弹簧
固体和液体分子间的吸引力大 把∏型框挂在平面镜下端的挂钩上。
调节∏型框缓慢下降，使∏型框的横边恰好处于液面位置，“三线对齐”，记下标尺读数 。
形 的作用半径，约10-8 cm）
于液体分子间的吸引力，液体 调节∏型框缓慢下降，使∏型框的横边恰好处于液面位置，“三线对齐”，记下标尺读数 。
表面层（其厚度等于分子
参考表格1--3
测量次数 1 2 3 4 5
l
li
数据处理
1、逐差法计算 y 并计算其不确
定度 y
2、计算 x 并计算其不确定度 x
就会沿固体表面扩张，形成薄 调节∏型框缓慢下降，使∏型框的横边恰好处于液面位置，“三线对齐”，记下标尺读数 。
Q为平台，转动其下端的螺钉R时平台Q可升降。
① 挂好弹簧、小镜子及砝码盘， 调节“三线对齐”。
式中α称为表膜面张附力系着间的吸引力，液体
W下端的两头带钩的小平
面镜，镜面上有一刻线S1。 实小验平时面， 镜使 中S的1 象、SS22´及三S者2在始 终重合，简称“三线对
齐”。用这种方法可保证
弹簧下端的位置是固定的，
加负载后向上拉动弹簧确
定伸长值。根据伸长值和
弹簧倔强系数确定外力大
小。Q为平台，转动其下端
的螺钉R时平台Q可升降。
实验原理
读数的平均值。
参考表格1--1
质量 增重读数 0.0g
0.5g 1.0g 1.5g 2.0g 2.5g 3.0g 3.5g
减重读数
平均数
yi4 yi
y
实验内容
2.测量 x :
把∏型框挂在平面镜下端的挂钩上。 烧杯盛适当的水，放在平台上。调节∏型 框缓慢下降，使∏型框的横边恰好处于液
面位置，“三线对齐”，记下标尺读x数0 。
秤。结构如右图，一金属
套管B垂直竖立在三角底
座上，带有毫米标尺的圆
柱A套在金属套管内。在
金属套管B的上端固定有
副尺V，圆柱A顶端伸出的
支臂上挂一锥形弹簧W。
转动旋钮H可使圆柱A上下
移动，因而也就调节了弹
簧W的升降。弹簧上升或
下降的距离由主尺（圆柱
A）和副尺V来确定。
G 为固定在金属套管B
上一侧刻有半圆形刻线S2 的玻璃圆筒，N为挂在弹簧
表面张力系数测定实验
相关知识
1. 液体表面
指液体与气体、液体与固体以及别种不相混合的 液体之间的界面。
2. 表面张力
液体的表面，由于 表面层（其厚度等于分子 的作用半径，约10-8 cm） 内分子的作用，存在着一 定的张力,称为表面张力。
液体表面层和内部分子受力示意图
3. 浸润与不浸润现象 浸
当液体和固体接触时，若 润情 求出相同拉力下读数的平均值。
如图所示：将一
表面洁净的∏型细金
属丝框浸入被测液体
内，然后缓缓拉起金
属丝框，可看到金属
丝带起一层液膜，与
此同时弹簧被拉长。
液膜拉起过程中接触
角 逐渐减小而趋
向于零，当薄膜刚好
破裂时，表面张力的
方向垂直向下。
设Π形框长为l、直径为d，脱离液体前各力平衡的条件为
Fmg f (1) 式中F是将Π形框拉出液面所施外力；