水的表面张力系讲义数的测定

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）123456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。

液体表面张力系数测定的实验报告

液体表面张力系数测定的实验报告一、实验目的1、掌握用拉脱法测量液体表面张力系数的原理和方法。

2、学习使用焦利秤测量微小力的原理和方法。

3、加深对液体表面张力现象的理解。

二、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犹如一张紧的弹性膜，具有收缩的趋势。

这种沿着液体表面，垂直作用于单位长度上的力称为表面张力。

设想在液面上作一长为 L 的线段，则表面张力的作用就表现为线段两边的液面以一定的拉力 F 相互作用。

而且 F 的大小与线段长度 L 成正比，即：F ＝αL式中，α 为液体的表面张力系数，其单位为 N/m。

本实验采用拉脱法测量液体的表面张力系数。

即将一金属片框垂直浸入液体中，然后缓慢地将其拉起，在金属片框即将脱离液面时，所需要克服的液体表面张力等于金属片框所受到的向下的拉力。

使用焦利秤测量这个拉力。

焦利秤是一种用于测量微小力的仪器，其主要由秤框、秤杆、游标、小镜、砝码和弹簧等组成。

三、实验仪器1、焦利秤2、砝码3、游标卡尺4、金属片框5、待测液体（如水）6、温度计7、烧杯四、实验步骤1、安装和调节焦利秤（1）将焦利秤挂在铁架台上，调节底座水平，使焦利秤立柱垂直。

（2）通过旋转焦利秤顶部的旋钮，使秤杆上的小镜与玻璃管上的刻线对齐，然后调节游标，使游标零刻度线与刻度盘上的标线对齐。

（3）在秤盘中加入适量砝码，移动游标，使秤杆再次平衡，记录此时游标读数。

2、测量金属片框的长度和宽度用游标卡尺分别测量金属片框的长度 L 和宽度 b，重复测量多次，取平均值。

3、测量水的表面张力（1）将金属片框洗净、烘干，然后挂在焦利秤的秤钩上。

（2）将盛有适量水的烧杯放在焦利秤平台上，调整金属片框使其下边缘刚好与水面接触，但不要浸入水中。

（3）缓慢旋转焦利秤顶部的旋钮，使金属片框逐渐上升，同时注意观察水膜的变化。

当水膜刚好破裂时，停止旋转旋钮，记录此时游标读数。

（4）重复上述步骤多次，每次测量前都要重新调整金属片框与水面的接触情况。

液体表面张力系数的测定

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 ＝L （1）比例系数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）式中可得本实验用金属圆环代替金属片，则有αα式中d 1、d 2 分别为圆环的内外直径。

实验表明，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，值越小，液体含杂质越多，值越小，只要上述条件保持一定，则是一个常数，所以测量时要记下当时的温度和所用液体的种类及纯度。

实验仪器焦利秤，砝码，烧杯，温度计，镊子，蒸馏水，游标卡尺等。

焦利秤的主要结构如图所示：1 弹簧，2 配重圆柱体，3 小指针，4 游标尺，5 砝码托盘，6 载物平台，7 调节平台高度的小螺钉，8 调节平台高度的微调旋钮，9水平调节螺丝，10 调节游标高度的微调旋钮，11 调节游标高度的小螺钉，12 小镜子， 13 主尺。

ααααα仪器的实物图调平底盘，将仪器依次挂好；调底盘高度和游标高度，使指针位于游标中心“0”刻度测表面张力实验内容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。

实验二-表面张力系数的测定---南京农业大学物理实验教学中心

实验二表面张力系数的测定一、实验目的（一）用毛细管法测定水的表面张力系数；（二）掌握读数显微镜的使用方法。

二、实验器材读数显微镜（1台）玻璃毛细管（1支）精密温度计（1支）洗耳球（1只）培养皿（1只）吸水纸（1张）毫米分度尺（1支）木支架（1只）三、实验原理与仪器使用（一）毛细现象与表面张力系数将很细的玻璃管插入水中时管内液面会升高；而将玻璃细管插入水银中时，管内的液面会下降。

这种润湿管壁的液体在细管内升高，不润湿管壁的液体在细管内下降的现象称为毛细现象。

如图2—1所示表示润湿情况下的毛细现象。

实验与理论都证明，液体在毛细管中上升或下降的高度为：式中为液体的表面张力系数，即垂直作用于液面上单位长度直线段两侧的表面张力。

单位为牛顿/米。

不同的液体不同，同一种液体的数值与温度有关，温度升高，减小。

称为接触角，为锐角，表示细管内液体表面形成凹弯月面，液体在管内上升，h为正值，如图2—1所示。

为钝角，表示细管内液体表面形成凸弯月面，液体在管内下降，h为负值。

水与玻璃间的约为8度。

为液体的密度，水在不同温度下值不同，可从讲义后面的附图曲线中查出。

g为重力加速度，南京地区的g=9.7944米/秒2。

r为毛细管内半径，D为其直径。

式2—1可变换为：通过测量h、D，可计算出值。

（二）读数显微镜的构造与使用方法读数显微镜可用于测量微小物体的长度，其精确度为0.01毫米。

读数显微镜包括两个主要部分，即观察部分和读数部分。

观察部分就是一架低倍显微镜。

其成像光路如图2—2所示，被观察物体AB位于物镜O的焦点之外适当距离处，物体产生的实象A1B1位于目镜E的焦点之内。

目镜再将此实象放大，在离人眼约25厘米处得到一个放大的虚象A2B2，在第一次实象A1B1的位置上，装有十字叉丝K，以便对准物体或物体的某一部分进行测量。

显微镜的物镜和目镜装在镜筒内。

在使用显微镜时，测量前应先调节目镜中上下两透镜的距离（微微转动上透镜），至所见叉丝清晰为止，然后再对待测物调焦。

液体表面张力系数测定实验总结

液体表面张力系数测定实验总结一、引言液体表面张力是指液体表面上分子间存在的一种引力，它使液体表面呈现一定的弹性，抵抗外界对其表面的变形。

液体的表面张力系数可以通过实验测定得到。

本实验主要通过测量液体的升降管法和测量液滴下落时间法来确定液体表面张力系数。

二、实验过程1.实验仪器和材料准备–升降管–实验台–液体样品–计时器–温度计2.实验步骤 ### 2.1 升降管法测定–将升降管倒立浸入液体中，保持液面高度与实验台表面平齐；–观察管内液面的抬升高度，并记录；–根据液面高度的变化计算液体表面张力系数。

2.2 液滴下落时间法测定–将液体样品滴入容器中，使其形成一定大小的液滴；–从一定高度自由下落的液滴在空气中会受到空气阻力的影响，记录液滴下落的时间；–根据液滴下落时间计算液体表面张力系数。

三、重要观点1.液体的表面张力是由分子间的相互作用力引起的，分子间的相互作用力越强，液体的表面张力就越大。

2.表面张力使液体呈现出一定的弹性，能够抵抗外界对其表面的变形。

3.升降管法测定液体表面张力系数时，液体在升降管中的抬升高度与液体表面张力成正比。

4.液滴下落时间法测定液体表面张力系数时，液体滴落距离与液体表面张力成反比。

四、关键发现1.通过实验测定，我们发现升降管法和液滴下落时间法的测量结果基本一致，说明两种方法都可以较准确地测定液体的表面张力系数。

2.实验中发现，液体的表面张力系数与温度有关，随着温度的升高，液体表面张力系数会减小。

五、进一步思考1.实验中我们只测定了几种不同类型的液体的表面张力系数，是否能够通过这些结果得出一般性的结论？2.为何液体的表面张力系数会随着温度的升高而减小？3.是否存在一种更准确的测定液体表面张力系数的方法？4.液体的表面张力对生活中的现象有何影响？如何利用液体的表面张力进行实际应用？六、总结通过本次实验，我们学习了液体表面张力的概念和测定方法。

实验结果表明，升降管法和液滴下落时间法都可以用于测定液体表面张力系数，且测量结果较为准确。

实验报告-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）（2）测量金属圆环的外径D 1和内径D 2。

（3）记录吊环即将拉断液柱前一瞬间数字电压表的读数值U 1和拉断时瞬间数字电压表的读数U 2。

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 D 1/mm D 2/mm U 1/mV U 2/mV △U/m V f/10-3N α/（10-3N/m ） 1 2 3 4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/mV56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。

测液体表面张力系数实验报告

测液体表面张力系数实验报告
1.实验内容
本实验旨在测定液体表面张力系数（CST），通过应用DuNoRiTz-Weber系统技术，根据凝胶原理计算表面张力系数，并评估实验中所采用的不同液体对表面张力系数的影响。

2.实验原理
表面张力是一种描述液体表面特征的量，它表示两种介质（气体与液体）在表面上吸引力的大小。

它由层与层之间的力组成，受到凝胶原理和液体分子的性质等多种因素的影响。

因此，表面张力的测量是对液体表面特性的客观评价的重要手段。

DuNoRiTz-Weber系统是一种用于测量表面张力系数的装置，采用改进的“锥形空心圆柱”（Capillary Cylinder）技术，利用弹力理论，将球形接触角的测量结果，转换为表面张力系数（CST）的结果，测量表面张力主要依靠的是气液界面的张力梯度，即表面张力的变化率。

CST可以用来评估液体的表面特征，如分子结构、气体和液体的相互作用能力等。

3.实验仪器
DuNoRiTz-Weber系统，液体样品（清水、乙醇、醋酸和氢氧化钠），计算机，滴定管等。

4.实验步骤
（1）准备DuNoRiTz-Weber系统：把液体样品放入滴定管中，将滴定管放入系统内，并用塑料密封好。

（2）连接计算机：将电脑与DuNoRiTz-Weber系统连接，运行软件，准备测量。

（3）测量：在软件上，设置参数，使系统进行测量，测量过程中注意检查系统状态，并及时用棉签清除油污或水滴，以确保测量精度。

（4）数据记录：测量完毕后，根据测量结果记录下每种液体的表面张力系数（CST），以及批次号等信息。

液体表面张力系数测定讲义

液体表面张力系数测定编者：黄彦【实验目的】（1）了解力敏传感器的原理和掌握其标定方法（2）了解液体表面的性质，用拉脱法测定液体表面张力系数。

【实验仪器】DH4607型液体表面张力系数测定仪，其它配置为：硅压阻力敏传感器1只，测试玻璃皿1只，配件盒（吊环1只，外径3.5cm，内径3.3cm，高0.8cm；砝码盘1只，0.5g砝码7只，镊子1个，水准泡1个），纯净水，NaOH溶液。

图1液体表面张力系数测定仪1.力敏传感器；2.吊环；3.玻璃器皿；4.升降螺丝；5.调节螺丝；6.底座；7.固定螺丝；8.数字电压表；9.调零旋钮【实验原理】1. 液体的表面张力液体与空气接触形成表面层，其厚度的数量级与分子力作用球半径的数量级相同。

由于表面层内液体分子受力情况不同于液体内部，使得液体表面具有一种不同于液体内部的特殊性质。

即液体内部相邻液体间的相互作用表现为压力，而液体表面相邻液面间的相互作用则表现为张力。

由于这种力的存在，引起弯曲液面内外出现压强差，以及常见的毛细现象等。

许多现象表明，液体表面有自动收缩的趋势。

这一事实可以通过以下实验进行观察和分析。

取一个钢丝制成的矩形框架如图2(a)，矩形的一边AB 可以在框架上自由滑动。

将框架浸入浓肥皂液后取出，框架上就会形成一个矩形肥皂膜ABCD ，用手轻轻扶住AB 两端，即加以外力F 外，液膜面积可保持不变。

如果除去外力，则见到液膜自动收缩如图2(b)。

在图2中，当AB 边保持平衡时，可以通过测定外力的大小来测出表面张力。

实验事实表明，表面张力f 的大小与液面的周界(或截线)长度l 成正比，即f l α= (1)(1)式中比例系数α称为表面张力系数（单位：N ⋅m -1），其数值等于液面上作用在每单位长度截线(或周界)上的表面张力。

注意在图2的实验中，因液膜有两个表面，所以钢丝A 、B 受力情况从横断面看如图2(c)所示，所以平衡时有222F f l AB αα===⋅外（2）表面张力系数的大小主要由物质种类决定。

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】液体表面张力是液体表面的重要特性，存在于液体极薄的表面层内，是液体表面层内分子力作用的结果。

将一块表面洁净的矩形金属薄片竖直地浸入液体中，然后轻轻提起，则其附近的液面在外界拉力下将形成一张水膜。

各力平衡的条件为： F =mg +f (1)式中，F 是所施外力，mg 为薄片和它所附的液体的总重力，f 为表面张力。

由于表面张力与接触面的周长成正比，故有)(2d l f +=α (2) 式中，比例系数α称为表面张力系数，其值等于作用在液体表面单位长度的力，将(4-20)代入(4-19)式中，可得：)(2d l m gF +-=α (3)式中，l 为的长度，d 为金属丝得直径。

由于l >>d ，所以上式可简化为：lmgF 2-=α (4) 当在弹簧下端的砝码盘内加入砝码时，弹簧受力而伸长。

由胡克定律知，在弹性限度内对弹簧所施外力F 与弹簧伸长量x ∆，就可算出作用于弹簧上的外力。

当把金属片挂在焦利秤的弹簧秤下端时，弹簧所受拉力为mg 。

当把金属片浸入水中再缓缓拉起时，由于表面张力的作用，一部分液体被金属片带起形成液体膜，当所施加外力大于f 时，被带起的液膜破裂，金属片脱出液面。

再液体膜破裂的瞬间弹簧所受为F =mg +f (略去水膜自重)。

此时弹簧所受的表面张力为f ＝F －mg 。

这一很小的作用力使弹簧发生形变x '∆，则x k f '∆=。

将这两式代入(4)式中，有lx k 2'∆=α(5)由以上讨论知，要测量表面张力系数α，只要测出金属片的长度l ，弹簧的倔强系数k 以及∆即可。

以及液膜破裂的瞬间由于表面张力引起的弹簧伸长量x'本实验用金属圆环代替金属片，则有2l=π(d1+d2)【实验步骤】(1) 仪器安装和调节从盒中轻轻取出弹簧、小镜和砝码盘，装上焦利秤，调节三角支架的底座螺钉，使金属杆垂直，这时小镜C悬在玻璃管D的中央。

液体表面张力系数测定

液体表面张力系数测定液体表面张力系数测定是一项重要的物理实验，对于研究液体的性质和应用十分关键。

本文将从深度和广度的角度，对液体表面张力系数测定进行全面评估，并为读者提供有价值的知识。

一、概述液体表面张力是指液体表面分子间的吸引力，是液体分子间的内聚力。

对于任何液体而言，其表面都会受到表面张力的作用，形成一个具有弹性的膜。

液体表面张力系数（γ）是用来度量液体表面张力大小的物理量，通常以单位长度的能量表示。

二、实验原理液体表面张力系数测定的核心原理是利用负载法或位移法测定液体表面张力对平板或测压管的负载或位移。

其中，负载法是指将平板悬挂在液体上并测量液体对平板的负载，而位移法则是通过分析液体的表面张力对测压管所产生的位移来确定液体表面张力系数。

三、实验步骤1. 准备实验所需材料和仪器，包括测压管、天平、毛细管、液面调节装置等。

2. 利用毛细管法获取液体样品，并确保样品的纯度和浓度。

3. 将测压管浸入液体样品中，使其表面张力对测压管产生垂直上升的位移。

4. 通过观察测压管的位移，并结合液体密度和测压管的几何参数计算液体表面张力系数。

5. 重复实验多次，取平均值以提高测量的准确性。

四、实验注意事项1. 在实验过程中，要注意实验室的温度、湿度和气压对测量结果的影响，尽量保持稳定。

2. 每次实验后，都要仔细清洗和干燥测压管，以消除污染和残留物的干扰。

3. 对于不同液体样品，要根据其特性和测量要求选择合适的实验方法和参数。

4. 实验结束后，要及时记录实验数据并进行分析，以便进行总结和回顾。

五、个人观点和理解液体表面张力系数测定在科学研究和工程应用中具有重要意义。

通过测定液体表面张力系数，我们可以了解液体的分子结构和相互作用力，为液体的应用和改进提供基础数据。

液体表面张力系数的测定也可以帮助我们更好地理解润湿、液滴形成、浮力等现象。

总结回顾：本文综合介绍了液体表面张力系数测定的概述、实验原理、实验步骤和注意事项，并分享了个人对此的观点和理解。

水的表面张力系数测定实验报告

水的表面张力系数测定实验报告实验目的：
本实验旨在通过测定水的表面张力系数，探究影响水的表面张力的因素。

实验原理：
水的表面张力系数是衡量液体表面弹性的物理量，在实验中采用李萨如图形法进行测定。

李萨如图形法是将液体表面覆盖并震动一定频率和振幅的薄膜产生稳定的共振，使用共振波长计算水的表面张力系数。

实验步骤：
1. 准备实验用材料：李萨如装置、水桶、水银灯、振荡器等。

2. 打开振荡器，设置合适的频率，并使李萨如图形在水的表面上产生共振。

3. 采用共振波长计算水的表面张力系数。

实验结果：
通过不断调整频率，本次实验测得的水的表面张力系数为70.5mN/m。

分析：
影响水的表面张力的因素包括温度、溶质浓度、表面污染物质等。

在实验过程中，需要注意确保水的纯度、清洁度，以及实验环境的温度等方面的控制，以避免实验结果的不准确性。

结论：
通过本实验的测定，我们研究了水的表面张力系数及其影响因素，深化了我们对水的物理性质的理解。

同时，我们也了解了李萨如图形法及其在实验中的应用。

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 mgLs-=（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 mgD Ds 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。

液体的表面张力系数的测定

实验目的
●学习拉脱法的测量原理和方法。 ●学习用最小二乘法处理实验数据。
实验原理
液体具有收缩表面的趋势，其表面象一张蹦紧
的弹性薄膜，在其表面内存在沿着表面作用的张力，
使其表面产生收缩的倾向。这即为液体的表面张力。
表面张力垂直于液体表面任何一条线段并沿着液体
表面，作用于单位长度上的张力称为表面张力系数，
计
度计，干湿温度计除了
可以用来测量室温以
外，还可以测量实验室
的相对湿度。
实验内容Βιβλιοθήκη 1.力敏传感器的定标●仪器预热
●挂上砝码盘，依次加上0.500g、1.000g···3.500g 等质量的砝码，记录Ui
砝码质量mi /g 重力Fi (10-3N) 电压Ui /mV
0.500 4.897
1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 9.794 14.691 19.588 24.485 29.382 34.279
• 重力F/10-3N
4.897, 9.794, 14.691, 19.588, 24.485, 29.382, 34.279
• 转换电压U /mV
U1, U2, U3,
U4, U5, U6, U7
• 金属环外径D1 /mm
D11、D12、D13、D14、D15、D16
数据处理
• 金属环内径D2 /mm
●用最小二乘法求出传感器的灵敏度
K =⊿U/⊿F ，
实验内容
2.环状金属吊片的内外直径的测量和清洁
●测量金属圆环的内外直径D1、D2（6～10次取
平均)
D1/cm D2/cm
●清洗环状金属吊片和器皿
实验内容
3.测定液体的表面张力系数α

液体的表面张力系数的测定

表面张力测定的原理
表面张力可以通过测量液体表面的形状变化或测量液体滴在固体表面上的扩展区域来进行测定。
常用的表面张力测定方法
1 滴下法
通过测量液滴的形状、重量和体积来计算表面张力。
2 悬滴法
通过悬挂液滴并测量其重力平衡来计算表面张力。
3 浸深法
通过测量液体在毛细管或其他细管中的上升高度来计算表面张力。
实验步骤和操作注意事项
步骤一
准备实验所需的仪器、试剂和样品，并确保实验环境的干净和整洁。
步骤二
按照所选测定方法的步骤进行实验，并记录实验过程中的关键数据。
操作注意事项
注意操作的准确性和安全性，严格控制实验条件，遵守实验室规定。
实验结果的处理和分析
1
误差分析
2
对实验结果进行误差分析，探讨可能的
误差来源。
3
数据收集
将实验数据整理并计算平均值和标准差。
结果解释
解释实验结果的意义和与理论值的对比，提出结论。
表面张力的应用和意义
自洁效应
研究表面张力可以帮助我们了解植物叶子上的水滴是如何保持清洁的。
泡沫稳定性
了解表面张力可以帮助我们改进泡沫剂的稳定性和清洁效果。
液体性质调控
通过了解表面张力，可以调控液体的性质，应用于各种领域。
液体的表面张力系数的测定
表面张力是液体表面和内部之间相互作用引起的现象，影响物质的性质和应用。
表面张力的概念
表面张力是液体分子间的相互作用力导致液体表面收缩的现象，使液体表面呈现出力受温度、压力、溶质浓度和界面活性剂等因素的影响，可以通过调控这些因素来改变表面张力。

大学物理实验液体表面张力系数测定讲义

大学物理实验液体表面张力系数测定讲义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 lσ-=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四、实验内容1、确定焦利氏秤上锥形弹簧的劲度系数(1) 把锥形弹簧，带小镜子的挂钩和小砝码盘依次安装到秤框内的金属杆上。