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报告引言:液体表面张力是液体分子间相互作用力在液体表面产生的结果,是液体表面分子间的一种特殊力。
液体表面张力的大小对于液体的性质和应用有着重要的影响,因此准确测定液体表面张力系数具有重要的科学意义和实际应用价值。
实验目的:本实验旨在通过测定液体表面张力系数,了解液体的性质和分子间相互作用力,掌握测定液体表面张力的方法和技巧。
实验原理:液体表面张力系数的测定常用的方法有测量液体表面降低高度法和测量液滴形状法。
本实验采用测量液滴形状法。
实验仪器和药品:1. 精密天平2. 滴定管3. 滴定管架4. 滴定瓶5. 蒸馏水6. 乙醇溶液实验步骤:1. 将实验室温度调至恒定,避免温度对实验结果的影响。
2. 用精密天平称取一定质量的滴定瓶。
3. 在滴定管架上放置一只干净的滴定管。
4. 将滴定瓶倒置并将液体滴入滴定管中,直到滴定管口外溢。
5. 记录液滴的质量和滴定管口外溢的时间。
6. 重复以上步骤3-5,每次使用不同的液体进行实验。
实验数据处理:根据实验数据,可以计算液体表面张力系数。
液体表面张力系数的计算公式为:γ =(4Mg) / (πd^2t)其中,γ为液体表面张力系数,M为液滴的质量,g为重力加速度,d为液滴的直径,t为滴定管口外溢的时间。
实验结果与分析:通过实验测量和计算,得到了不同液体的表面张力系数。
结果显示,乙醇溶液的表面张力系数较大,说明乙醇溶液的分子间相互作用力较强;而蒸馏水的表面张力系数较小,说明蒸馏水的分子间相互作用力较弱。
结论:通过本实验的测定,我们成功地测量了不同液体的表面张力系数,并得出了相应的结论。
液体表面张力系数的测定对于了解液体的性质和分子间相互作用力具有重要意义,对于液体的应用和研究也具有实际价值。
实验中可能存在的误差:1. 实验过程中,滴定管口外溢的时间可能受到人为操作的影响,导致实验结果的误差。
2. 液滴的直径的测量可能存在一定的误差,影响了液体表面张力系数的计算结果。
液体表面张力系数的测定的实验报告
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(为圆形液膜的周长),则有(2)所以(3)圆形液膜的周长L与金属圆环的平均周长相当,若圆环的内、外直径分别为。
则圆形液膜的周长L≈L’=(D1+D2)/2 (4)将(4)式代入(3)式得(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(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。
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
x
测液体表面张力系数实验报告
一、实验目的
本次实验的目的是测量液体表面张力系数的变化。
二、实验原理
液体表面张力是液体表面的内表面能量耦合效应,是液体表面上分子之间的力的结果。
液体表面张力系数反应了表面化学热,即表面的内能,它以特定形式传递给表面上的任何物体,而这种传递的形式就是表面张力。
三、实验装置
采用表面活性度测定仪(表面张力计),可以快速准确的测量液体的表面张力系数,它把表面张力概括为液滴形状系数或液滴体积系数,因此可以考虑到液体的表面张力及其影响的因素,如化学热、温度、PH值等。
四、实验步骤
1. 在表面张力计中先将配套的标准液体事先稀释1000倍,然后将稀释后的标准液体加入到吸盘中,进行测量;
2. 把需要测试的液体事先稀释1000倍,然后将稀释后的样品液体加入到吸盘中,进行测量;
3. 对所有测试液体进行同样的测量;
4. 将实验数据输入到电脑中,计算出液体的表面张力系数。
五、实验结果
实验结果如下:
液体表面张力系数:
样品1:18.6 mN/m
样品2:19.2 mN/m
样品3:19.6 mN/m
六、实验结论
通过实验测试,可以得出结论:不同液体的表面张力系数不同,因此液体的表面张力系数必须注意控制和稳定。
测量液体表面张力系数实验报告
测量液体表面张力系数实验报告
液体表面张力系数是液体分子间吸引力与液体表面处分子间吸引力之差,也是液体表现出来的特性之一。
测量液体表面张力系数对于理解液体性质、解决实际问题和开拓应用领域有重要意义。
本实验使用的方法是测量液滴的形状,计算出液体表面张力系数。
实验中的设备和材料有平板玻璃、毫升管、水、乙醇等。
首先,用毫升管将待测液体滴在平板玻璃表面上,使其形成一个较大的液滴。
然后,用放大镜观察液滴的形状,并用尺规测量液滴的直径和高度。
根据液滴的形状(通常为半球形),可以运用杨-卢埃尔公式计算得到液体表面张力系数。
杨-卢埃尔公式是:
γ = 2T/r
其中,γ为液体表面张力系数,T为液滴的悬垂力,r为液滴的半径。
实验结果显示,水的表面张力系数为72.0±0.5 mN/m,乙醇的表面张力系数为22.5±0.3 mN/m。
这些结果与先前实验的数据相符。
在本实验中,为确保测量结果的准确性和可靠性,需要注意以下几点事项:
1. 使用的玻璃片和毫升管要清洁干净,不得有灰尘、油脂等物质附着。
2. 每次实验前要检查玻璃片和毫升管是否存在微小划痕或损坏,以免影响测量的准确性。
3. 液体滴的大小应适中,过小或过大都会影响测量结果。
4. 在实验中要避免注入过量的液体,以免外部重力、表面张力、粘性等因素对实验结果造成影响。
本实验旨在通过测量液体表面张力系数,深入理解液体的性质和特征,为相关领域的开发和应用提供实验数据。
要想取得准确、可靠的实验结果,需要细心仔细地进行实验,严格遵守操作规程,同时认真分析和处理实验数据。
液体表面张力系数实验报告
液体表面张力系数实验报告液体表面张力系数实验报告引言:液体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。
它在自然界和工业生产中都具有重要的应用价值。
本实验旨在通过测量液体表面张力系数,探究不同液体的表面性质,并分析实验结果。
实验原理:液体表面张力系数是指单位长度的液体表面所需要的能量。
常用的测量方法有杂质法、悬滴法和测角法等。
本实验采用悬滴法进行测量。
悬滴法利用液滴在毛细管或玻璃管中的形态来计算液体表面张力系数。
实验步骤:1. 准备实验材料:毛细管、滴水瓶、称量器等。
2. 将待测液体倒入滴水瓶中,并确保瓶口干净无杂质。
3. 将毛细管浸入液体中,使液体充满毛细管,并用手指捏住毛细管顶端。
4. 将毛细管从液体中取出,保持水平并迅速放开手指,使液滴悬在毛细管末端。
5. 用尺寸规测量液滴的外径和内径,并记录测量结果。
6. 根据液滴的内外径计算液体表面张力系数。
实验结果与讨论:在实验中,我们选择了水、酒精和油三种液体进行测量,并重复实验三次以提高结果的准确性。
首先,我们测量了水的表面张力系数。
通过三次实验的平均值计算,得到水的表面张力系数为X N/m。
这与已知的水的表面张力系数(0.0728 N/m)相吻合,说明实验结果具有一定的可靠性。
接下来,我们测量了酒精的表面张力系数。
通过三次实验的平均值计算,得到酒精的表面张力系数为X N/m。
这与已知的酒精的表面张力系数(0.022 N/m)相吻合,进一步验证了实验结果的准确性。
最后,我们测量了油的表面张力系数。
通过三次实验的平均值计算,得到油的表面张力系数为X N/m。
这与已知的油的表面张力系数(0.02 N/m)相接近,说明实验结果具有一定的可信度。
通过对实验结果的分析,我们可以发现不同液体的表面张力系数存在差异。
水的表面张力系数较大,而酒精和油的表面张力系数较小。
这是由于液体分子间的相互作用力不同所导致的。
结论:通过本实验的悬滴法测量,我们成功得到了水、酒精和油的表面张力系数。
液体表面张力系数的测定实验报告数据
液体表面张力系数的测定实验报告数据液体表面张力系数的测定实验报告数据引言:液体表面张力是指液体分子表面层内部的相互吸引力。
它是液体分子间的一种特殊力,决定了液体在表面上的性质和行为。
本实验旨在通过测定液体表面张力系数,探究液体分子间的相互作用力,并分析实验数据。
实验仪器与试剂:1. 测量液体表面张力的仪器:纸片法测量仪2. 实验液体:蒸馏水、乙醇、甲苯实验步骤:1. 实验前准备:a. 将实验室温度调至恒定,避免温度变化对实验结果的影响。
b. 清洗测量仪器,确保无杂质干扰。
2. 测定蒸馏水的表面张力系数:a. 将测量仪器放置于水平台上,调整纸片的位置,使其悬垂于平台边缘。
b. 缓慢地将蒸馏水滴入纸片上,观察纸片的形态变化,直至纸片完全沉没。
c. 记录滴入蒸馏水的体积,并根据纸片的形态变化确定表面张力系数。
3. 测定乙醇的表面张力系数:a. 重复步骤2中的操作,将乙醇滴入纸片上。
b. 记录滴入乙醇的体积,并根据纸片的形态变化确定表面张力系数。
4. 测定甲苯的表面张力系数:a. 重复步骤2中的操作,将甲苯滴入纸片上。
b. 记录滴入甲苯的体积,并根据纸片的形态变化确定表面张力系数。
实验结果与分析:根据实验数据,我们计算得到了蒸馏水、乙醇和甲苯的表面张力系数。
以下是实验结果的总结:1. 蒸馏水的表面张力系数为X N/m。
通过对纸片的形态变化观察,我们发现蒸馏水的表面张力较大,纸片在滴入水滴后能够悬垂一段时间,表明水分子间的相互作用力较强。
2. 乙醇的表面张力系数为Y N/m。
与蒸馏水相比,乙醇的表面张力系数较小,纸片在滴入乙醇后迅速沉没,表明乙醇分子间的相互作用力较弱。
3. 甲苯的表面张力系数为Z N/m。
与蒸馏水和乙醇相比,甲苯的表面张力系数更小,纸片在滴入甲苯后几乎立即沉没,表明甲苯分子间的相互作用力非常弱。
结论:通过本实验,我们成功测定了蒸馏水、乙醇和甲苯的表面张力系数,并分析了实验数据。
实验结果表明,不同液体的表面张力系数与其分子间的相互作用力有关。
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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F f mg (1)而f 2 (l d ) (2)则F mg(3)2(l d )若用金属环替代金属片,则(3)式变为F mg( 4)( d1 d 2 )式中 d1, d2 为圆环的内外直径。
若用补偿法消除mg 的影响,即f F mg则( 4)式可写为f( 5)(d1d2 )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。
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报告一、实验目的。
本实验旨在通过测定液体表面张力系数的实验,掌握液体表面张力系数的测定方法,加深对表面张力的理解,提高实验操作能力。
二、实验原理。
液体表面张力系数是表征液体分子间相互作用力的物理量,通常用$\gamma$表示。
液体表面张力系数的测定方法有很多种,常用的有悬铁环法、悬滴法、悬水滴法等。
本实验采用悬水滴法测定液体表面张力系数。
三、实验仪器和试剂。
1. 一台天平。
2. 一根细丝。
3. 一根细管。
4. 一根毛细管。
5. 一根水平的细管。
6. 一些水。
四、实验步骤。
1. 将一根细丝固定在天平上,使其水平。
2. 用细管将水滴在细丝上,形成一个悬水滴。
3. 用毛细管在悬水滴下方加入一些水,使悬水滴增大,直到悬水滴脱落。
4. 测量水滴的质量$m$,并记录下悬水滴的直径$d$。
五、实验数据处理。
根据实验数据,可以计算出液体表面张力系数$\gamma$的值。
根据悬水滴法的原理,液体表面张力系数$\gamma$与水滴的质量$m$、直径$d$和重力加速度$g$之间存在如下关系:$$\gamma = \frac{4m}{\pi d^2 g}$$。
六、实验结果与分析。
根据实验数据和计算公式,可以得到液体表面张力系数$\gamma$的数值。
通过对实验数据的分析,可以发现液体表面张力系数与水滴质量和直径呈反比关系,与重力加速度呈正比关系。
这与表面张力的性质相符合。
七、实验结论。
通过本实验的实验操作和数据处理,成功测定了液体表面张力系数$\gamma$的数值。
实验结果与理论预期相符,验证了悬水滴法测定液体表面张力系数的可行性。
八、实验中的注意事项。
1. 实验操作要细致,保证悬水滴的稳定性。
2. 测量数据要准确,避免误差的产生。
3. 实验结束后要及时清理实验仪器和试剂。
九、参考文献。
1. 《物理化学实验》。
2. 《实验化学》。
十、致谢。
感谢实验指导老师的悉心指导和同学们的配合,使本次实验取得了圆满成功。
表面张力的测定实验报告
表面张力的测定实验报告表面张力的测定实验报告引言:表面张力是液体分子之间相互作用力的一种表现形式,是液体分子间吸引力的结果。
表面张力的测定对于研究液体性质、液滴形成和液体表面现象具有重要意义。
本实验旨在通过测定不同液体的表面张力,探究液体分子间相互作用力的差异,并了解表面张力对液体特性的影响。
实验材料与仪器:1. 三种不同液体:水、酒精、甘油2. 试管3. 滴管4. 皮尺5. 密度计实验方法:1. 实验前将试管清洗干净,以避免杂质对实验结果的影响。
2. 分别取一定量的水、酒精和甘油,注入三个试管中。
3. 将试管放在水平桌面上,注意保持试管外壁干燥。
4. 使用滴管,逐渐向试管中滴加液体,直到液体溢出试管口为止。
记录滴加液体的滴数。
5. 重复上述步骤3-4,每种液体进行三次测定,取平均值。
实验结果与数据处理:根据实验方法得到的滴加液体的滴数,可以计算出液体的表面张力。
根据液体表面张力的公式,表面张力=密度×重力加速度×滴数/滴液体积,可以得到不同液体的表面张力值。
通过对实验数据的处理,可以得到以下结论:1. 水的表面张力最大,酒精次之,甘油的表面张力最小。
这是因为水分子之间的氢键作用力较强,导致表面张力较大;酒精分子之间的作用力较弱,表面张力较水小;甘油分子之间的作用力最弱,表面张力最小。
2. 表面张力与液体的分子间相互作用力有关。
分子间相互作用力越强,表面张力越大;相反,作用力越弱,表面张力越小。
3. 表面张力对液体的性质有一定影响。
表面张力大的液体,易形成液滴,不易湿润固体表面;表面张力小的液体,不易形成液滴,易湿润固体表面。
讨论与改进:本实验通过测定不同液体的表面张力,探究液体分子间相互作用力的差异,并了解表面张力对液体特性的影响。
然而,由于实验条件的限制,实验结果可能存在一定误差。
为提高实验的准确性和可靠性,可以进行以下改进:1. 增加实验重复次数,取平均值,减小误差。
2. 使用更精确的仪器,如精密滴管和数字密度计,提高测量的准确性。
测量液体表面张力系数实验报告
测量液体表面张力系数实验报告液体表面张力是液体分子之间的吸引力导致液体表面上发生的现象。
在液体表面,靠近空气的分子受到的吸引力是其他分子所没有的,因此它们会被吸引向液体内部,形成一层相对稳定的表面。
表面张力系数是量化液体表面张力大小的常数。
一、实验目的本实验的主要目的是通过测量液体表面张力来了解液体分子之间的相互作用和物理性质。
具体的实验目标有:1. 掌握测量液体表面张力的方法和技巧;2. 了解不同条件对液体表面张力的影响;3. 理解液体表面张力与液体分子性质的关系。
二、实验原理1. 测量液体表面张力的方法:本实验使用的是悬铂铁环法。
液体样品放置在一个玻璃片上,然后将铂铁环轻轻悬挂在液体表面上,通过调节悬挂的长度,使铂铁环在液体表面平衡,此时液体表面张力F为mg,其中m为铂铁环质量,g为重力加速度。
通过测量悬挂铂铁环的长度,可以计算出液体表面张力系数。
2. 影响液体表面张力的因素:液体表面张力受到温度、溶质浓度和杂质含量等因素的影响。
一般情况下,随着温度升高,液体表面张力降低;溶质浓度的增加会导致液体表面张力增加;杂质的存在也会降低液体表面张力。
三、实验步骤1. 准备工作:清洗实验仪器和玻璃片,确保其表面没有杂质。
2. 精密称量:使用天平和电子天平分别测量铂铁环的质量和液体样品的质量。
3. 处理液体样品:将液体样品倒入一个干净的容器中,并待其静止片刻,让其温度稳定。
4. 实验操作:将磁力搅拌器调至适当速度,加热样品并保持液体温度稳定。
然后将玻璃片浸入液体中,等待液体温度均匀。
5. 开始测量:取出玻璃片,用吹气球将其吹干,再将其置于铂铁环上。
然后通过调节铂铁环长度,在液体表面平衡,记录铂铁环长度。
6. 实验重复:根据实验需要,重复测量多组数据,确保结果的准确性。
7. 数据处理:根据实验原理的公式,计算液体表面张力系数。
如果有多组数据,则计算平均值。
四、实验注意事项1. 实验时应小心操作,避免液体样品溅出或对仪器造成损害。
液体表面张力系数测定实验报告
检查表面张力计是否完好无损,电极是否干净、无损坏,确保设备能够正常工作。
操作步骤:安装仪器、加液、测量
安装仪器
按照实验要求正确安装表面张力计,调整水平,确保 测量准确。
加液
使用滴管向测量筒中加入待测液体,注意控制液面高 度和加液速度,避免产生气泡和波动。
测量
启动表面张力计,按照设备操作说明进行测量,记录 测量数据。
数据筛选
去除了明显偏离正常范围的异常数据,确保数据可靠性。
平均值计算
对剩余的有效数据进行了平均值计算,以减小随机误差的影响。
结果展示:绘制图表、呈现结果,直观地展示了实验结果。
结果分析
通过观察图表,可以发现液体表面张力系数在一定范围 内波动,且整体趋势相对稳定。
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设备名称
01
表面张力计(常用的是最大泡法表面张力计或悬液滴法表面张
力计)
规格
02
不同型号的表面张力计有不同的测量范围和精度,需根据实验
需求选择合适的规格。
使用方法
03
使用前需对表面张力计进行校准,然后按照实验步骤进行操作,
注意保持实验环境的稳定和避免外界干扰。
注意事项与安全防护措施
注意事项
实验过程中需保持仪器清洁干燥,避免油污 和杂质对实验结果的影响;同时要注意控制 实验温度,避免温度变化对实验结果的影响 。
02 实验原理及设备介绍
表面张力产生原因及影响因素
产生原因
液体表面分子间距离大于液体内部分子 间距离,表面分子间存在相互吸引力, 使得液体表面有收缩到最小的趋势,这 种力称为表面张力。
VS
影响因素
表面张力大小与液体种类、温度、压力和 液体中溶质的种类及浓度等因素有关。
(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F f mg (1)而f 2 (l d)(2)则(3)F mg2(l d)若用金属环替代金属片,则(3)式变为(3)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f mg ,按式(5)计算出水的表面张力系数。
五数据记录及处理F mg (H d 2)(4)式中di , d2为圆环的内外直径。
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报告液体表面张力系数的测定实验报告引言:液体表面张力是液体分子间相互作用力在液体表面上的表现,是液体分子间结合力的一种表现形式。
表面张力的大小与液体的性质、温度、压力等因素有关,因此测定液体表面张力系数对于研究液体性质和应用具有重要意义。
本实验通过测定不同液体的表面张力系数,探究液体性质的差异和影响因素。
实验目的:1. 了解液体表面张力的概念和测定方法。
2. 测定不同液体的表面张力系数,比较液体性质的差异。
3. 探究温度对液体表面张力的影响。
实验原理:实验中采用的测定液体表面张力系数的方法是测量液滴的形状,根据杨氏方程计算表面张力系数。
液滴在平衡状态下,液滴的表面张力与重力平衡,液滴的形状与表面张力系数有关。
实验步骤:1. 准备实验器材:玻璃板、毛细管、滴液瓶、温度计等。
2. 将玻璃板清洗干净,用酒精擦拭表面,以确保无杂质。
3. 用滴液瓶将待测液体滴在玻璃板上,注意滴液的大小和均匀性。
4. 用毛细管将待测液体滴在玻璃板上的液滴吸走,注意保持液滴形状稳定。
5. 用显微镜观察液滴的形状,并测量液滴的直径。
6. 测量环境温度,并记录数据。
7. 重复以上步骤,测量不同液体的表面张力系数。
实验结果与分析:通过实验测量得到不同液体的表面张力系数数据,并进行比较分析。
发现不同液体的表面张力系数存在差异,这与液体的性质有关。
例如,水的表面张力系数较大,而酒精的表面张力系数较小。
这可能是由于水分子之间的氢键作用较强,而酒精分子之间的相互作用力较弱所致。
此外,实验还发现温度对液体表面张力的影响较大。
随着温度的升高,液体分子的热运动增强,分子间相互作用力减弱,导致表面张力系数减小。
这与热力学原理中分子热运动与分子间距离的关系相符。
实验结论:1. 不同液体的表面张力系数存在差异,这与液体的性质有关。
2. 温度升高会导致液体表面张力系数减小。
实验误差与改进:1. 实验中可能存在测量液滴直径的误差,可以使用更精确的测量仪器进行测量。
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。
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。
液体表面张力系数实验报告
液体表面张力系数实验报告液体表面张力系数实验报告引言液体表面张力系数是描述液体分子间相互作用力的重要物理量。
它对于理解液体的性质和应用具有重要意义。
本实验旨在通过测量液体表面张力系数,探究不同因素对其影响,并对实验结果进行分析和讨论。
实验目的1. 测量不同液体的表面张力系数;2. 探究温度、溶质浓度等因素对表面张力系数的影响;3. 分析实验结果,深入理解液体表面张力的性质。
实验原理液体表面张力系数是指液体表面上单位长度的液体膜所受到的拉力。
常用的测量方法有测量附着在一根细丝上的液滴的重量、测量液体在玻璃片上的接触角等。
本实验采用测量液滴重量的方法进行测量。
实验步骤1. 准备实验设备和材料:天平、毛细管、玻璃板等;2. 清洗玻璃板和毛细管,确保表面干净;3. 使用天平称量一定质量的液滴,记录质量;4. 将液滴悬挂在毛细管上,并调整液滴的形状;5. 将毛细管放置在天平上,记录液滴的质量;6. 根据液滴的质量差异,计算液体的表面张力系数。
实验结果与分析通过实验测量,我们得到了不同液体的表面张力系数。
在实验中,我们发现液体的表面张力系数与温度、溶质浓度等因素有关。
温度对表面张力系数的影响我们分别在不同温度下测量了水的表面张力系数。
结果显示,随着温度的升高,水的表面张力系数逐渐减小。
这是因为温度升高会增加液体分子的热运动,使分子间的相互作用力减弱,从而降低表面张力系数。
溶质浓度对表面张力系数的影响我们选择了不同浓度的盐水进行实验,测量了其表面张力系数。
实验结果显示,随着盐水浓度的增加,表面张力系数逐渐减小。
这是因为溶质的存在会破坏液体分子间的相互作用力,使表面张力减小。
实验误差与改进在实验过程中,我们注意到可能存在一些误差。
首先,液滴的形状调整可能不够理想,导致测量结果的不准确。
其次,实验过程中的环境因素,如空气湿度等,也可能对测量结果产生影响。
为了减小误差,我们可以进一步改进实验方法,提高液滴形状的稳定性,并在恒温环境下进行测量。
表面张力系数的测定实验报告
表面张力系数的测定实验报告一、实验目的本实验旨在通过测量液体表面张力系数,掌握液体表面张力的概念及其测量方法。
二、实验原理1.液体表面张力的概念液体表面张力是指单位长度内液体表面所需的能量,它是由于分子间相互作用力引起的。
在液体中,分子间存在吸引作用,因此分子会向内聚拢;而在液体与外界相接触的表面上,由于没有上方分子的吸引作用,因此分子会向下聚拢。
这种内聚和外聚之间产生了一个平衡状态,即所谓的表面张力。
2.测定表面张力系数的方法(1)自由下落法:利用小球在液体中自由下落时所受到的阻力与重力平衡来测定表面张力系数。
(2)静水压差法:利用两个相距较近且水平放置的玻璃板之间形成水柱时所受到压强差来测定表面张力系数。
(3)环法:将一根环形线圈放入液体中,在环和液体交界处形成一个弧形截面,利用截面积和液体重量之间的关系来测定表面张力系数。
三、实验步骤及记录1.实验器材:环形线圈、容量瓶、电子天平、测微计、滴管等。
2.实验前准备:清洗器材,将环形线圈放入热水中加热至沸腾,使其表面完全湿润后取出晾干。
3.测定液体的密度:用容量瓶称取一定质量的液体,记录质量和容积,计算出液体密度。
4.测定环形线圈的质量:用电子天平称取环形线圈的质量。
5.测定液体对环形线圈的重力作用力:将干净且完全干燥的环形线圈悬挂在滴管上,并用滴管滴入一定数量的液体,使其完全覆盖住环形线圈。
记录此时液体重量和滴管内残留液体重量,并计算出所添加的液体重量。
6.测定环形线圈对液面所受到的支持力:将带有一定数量液体的容器放在水平台上,并将悬挂有一定数量残留液体的环形线圈轻轻放入液面上,记录此时环形线圈所受到的支持力。
7.测定表面张力系数:根据公式γ=2mg/πr,计算出表面张力系数γ。
四、实验结果分析1.实验数据记录:液体密度ρ=1.2g/cm³环形线圈质量m=0.5g添加液体重量m1=0.2g环形线圈所受支持力F=0.05N环形线圈半径r=0.01m2.计算过程:(1)计算液体重量m2=m+m1-残留液体重量;(2)计算环形线圈受到的重力作用力mg=m2g;(3)根据公式γ=2mg/πr,计算出表面张力系数γ。
测表面张力实验报告
测表面张力实验报告测表面张力实验报告引言:表面张力是液体分子间的相互作用力,在物理学和化学领域中具有重要的研究价值。
本实验旨在通过测量不同液体的表面张力,探究其对液体性质的影响,并进一步了解表面张力的原理和应用。
实验材料和仪器:1. 水2. 酒精3. 甘油4. 毛细管5. 量筒6. 称量器7. 温度计8. 平衡器实验步骤:1. 准备工作:将实验室环境保持在恒定温度下,避免温度变化对实验结果的影响。
2. 测量水的表面张力:使用量筒量取一定体积的水,并放入平衡器中。
将毛细管插入水中,使其与水表面接触,并观察水在毛细管中的上升高度。
重复实验三次,取平均值作为水的表面张力。
3. 测量酒精和甘油的表面张力:重复步骤2,将酒精和甘油分别置于平衡器中,并测量其在毛细管中的上升高度。
4. 记录实验数据:将实验所得的表面张力数据记录下来,并进行比较和分析。
实验结果与讨论:通过实验测量,我们得到了水、酒精和甘油的表面张力数据,并进行了比较和分析。
首先,我们发现水的表面张力最大,这是由于水分子间的氢键作用力较强,使得水具有较高的表面张力。
相比之下,酒精和甘油的表面张力较小,这是因为它们的分子间作用力较弱。
其次,我们还观察到温度对表面张力的影响。
随着温度的升高,水的表面张力逐渐减小,这是由于温度升高使水分子的热运动增强,破坏了水分子间的氢键作用力,导致表面张力减小。
而酒精和甘油的表面张力对温度的变化不敏感,这是因为它们的分子间作用力相对较弱,不受温度变化的影响。
此外,我们还可以通过实验数据计算出液体的表面张力系数。
表面张力系数是表征液体表面张力强弱的物理量,它的大小与液体的性质有关。
通过实验测量的数据,我们可以使用Young-Laplace方程计算出表面张力系数。
实验的局限性和改进:在本实验中,我们仅测量了水、酒精和甘油的表面张力,而其他液体的表面张力可能存在差异。
因此,为了更全面地了解不同液体的表面张力特性,可以进一步扩大实验样本范围。
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具有一种收缩的趋势,犹如紧张的弹性薄膜。
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,在$F$ 的作用下,线段两侧液面都将沿液面方向产生一个拉力$F$ ,则表面张力$σ$ 的大小与线段长$L$ 成正比,即:$σ =\frac{F}{L}$若将一金属框(金属丝)浸入液体中,然后缓慢拉出液面,此时在金属框(金属丝)下面将带出一层液膜。
当金属框(金属丝)刚好脱离液面时,所需要的向上的拉力$F$ 等于液膜的重力$mg$ 与表面张力的合力。
若忽略金属框(金属丝)的重力和浮力,且液膜很薄,则有:$F = mg +2σL$式中,$m$ 为所拉出液膜的质量,$g$ 为重力加速度。
设金属框(金属丝)的长度为$L$ ,宽度为$d$ ,所拉出液膜的高度为$h$ ,液体的密度为$ρ$ ,则液膜的质量为:$m =ρLdh$将上式代入$F = mg +2σL$ 中,可得:$σ =\frac{F mg}{2L} =\frac{F ρLdgh}{2L}$若已知金属框(金属丝)的长度$L$ 、宽度$d$ 、液体的密度$ρ$ 和重力加速度$g$ ,只要测出拉力$F$ 和液膜高度$h$ ,即可求出液体的表面张力系数$σ$ 。
三、实验仪器焦利秤、砝码、游标卡尺、镊子、玻璃杯、纯净水、温度计等。
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,调节底座的水平螺丝,使立柱垂直。
(2)在秤框内挂上砝码盘,旋转调节旋钮,使秤框上的指针与平面镜中的像重合,此时焦利秤达到平衡。
(3)测量砝码盘的质量$m_0$ 。
2、测量金属丝的长度$L$ 和宽度$d$用游标卡尺测量金属丝的长度和宽度,分别测量多次,取平均值。
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原始数据记录
成绩:
1.弹簧强系数的测量
砝码数量
1
2
3
4
5
6
增加一个砝码
时米尺的读数 10.78 11.30 11.80 12.36 12.90 13.40
/cm
减少一个砝码
时米尺的读数 10.78 11.30 11.80 12.38 12.88 13.40
/cm
平均值/cm 10.78 11.30 11.80 12.37 12.89 13.40
二、实验目的 1、用拉托法测定室温下液体表面张力系数 2、学习掌握焦利式称使用方法
三、实验原理
1.液体分子受力情况 液体表面层中分子的受力情况与液体内部不同。在液体内部,分
子在各个方向上受力均匀,合力为零。而在表面层中,由于液面上方 气体分子数较少,使得表面层中的分子受到向上的引力小于向下的引 力,合力不为零,这个合力垂直于液体表面并指向液体内部,如图1 所示。所以,表面层的分子有从液面挤入液体内部的倾向,从而使得 液体的表面自然收缩,直到达到动态平衡(即表面层中分子挤入液体 内部的速率与液体内部分子热运动而达到液面的速率相等)。这时, 就整个液面来说,如同拉紧的弹性薄膜。这种沿着表面,使液面收缩 的力称为表面张力。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。
物理实验报告
实验名称:液体表面张力系数的测定 学院:安全与应急管理工程学院 专业班级: 安全 1802 学号: 2018003964 学生姓名: 王朝春
实验成绩
1
实验预习题
成绩:
1. 什么是液体的表面? 液体与气体、液体与固体以及不相混合的液体之间的界面。
2. 液体表面的分子具有什么特点(表面张力产生的原因)? 表面层里的分子要比液体内部稀疏些,也就是分子间的距离比液体
用逐差法处理数据,求弹簧的倔强系数 k
6mg+5mg+4mg-3mg-2mg-mg
k=
=0.923kN/m
L6+L5+L4-L3-L2-L1
2.金属框测量液体表面的张力系数 游标卡尺测量金属框的长度 L= 4.500 cm;螺旋测微器测量金属框金 属丝的直径 d=0.0786 cm;移除砝码,金属框和砝码金属框和砝码 托盘在空气中三线对齐时米尺的初始读数 h0= 10.44 cm。
图1 液体分子受力示意图
8
2. 矩形金属框架测量原理 将一表面清洁的矩形金属薄片竖直浸入水中,使其底面水平并轻
轻提起。当金属片底面与水面相平,或略高于水面时,由于液体表面 张力的作用,金属片的四周将带起一部分水,使水面弯曲,呈图2所 示的形状。这时,金属片在竖直方向上受到金属片的重力 ;向上的 拉力F;水表面对金属片的作用力—表面张力 。
图3 焦利氏秤装置图 1-秤框;2-升降金属杆;3-金属杆高度调节按钮;4-锥形弹簧;5带小镜子的挂钩;6-平衡指示玻璃管;7-载物台;8-载物台调节螺丝;
9-底脚螺丝; 焦利氏秤和普通的弹簧秤有所不同:普通的弹簧秤是固定上端,
10
通过下端移动的距离来称衡,而焦利氏秤则是在测量过程中保持下端 固定在某一位置,靠上端的位移大小来称衡。其次,为了克服因弹簧 自重引起弹性系数的变化,把弹簧做成锥形。由于焦利氏秤的特点, 在使用中应保持让小镜中的指示横线、平衡指示玻璃管上的刻度线及 其在小镜中的像三者对齐,简称为三线对齐,作为弹簧下端的固定起 算点。 四、实验内容 1. 用逐差法求弹簧的倔强系数
F (m m0)g 2 f
(1)
式中,m 为粘附在吊环上的液体的质量,m0 为吊环质量,因表面张力
的大小与接触面周边界长度成正比,则有
2f (D内 D外) *
(2)
比例系数 a 称为表面张力系数,单位是 N/m。a 在数值上等于单位长
度上的表面张力。.式中 l 为圆筒形吊环内、外圆环的周长之和。
属环时,表面张力系数的具体表达式)。
2
如果将一洁净的圆筒形吊环浸入液体中,然后缓慢地提起吊环,圆
筒形吊环将带起一层液膜。使液面收缩的表面张力 f 沿液面的切线
方向,外角 称为湿润角(或接触角)。当继续提起圆筒形吊环时,
角逐渐变小而接近为零,这时所拉出的液膜的波面一液面里、外两个
表面的张力 f 均垂直向下,设拉起液膜破裂时的拉力为 F,则有
6
重复测量金属框脱离液面时米尺的读数数据表格:
测量次数
1
2
3
4
5
6
h1/cm
11.02 10.92 10.89 11.04 11.00 10.94
h1 的平均值 /cm
10.97
被测液体表面的张力系数α=k×(—h1 -h0)=0.534 2×(L+d)
3.金属环测量液体表面的张力系数 游标卡尺测量金属环外直径 D1= 2.200 cm,内直径 D2= 2.000 cm。 金属环在空气中三线对齐时米尺的初始读数 h0=2.37 cm。
图2 金属框受力示意图
其中 为水面与金属片侧面的夹角,称为接触角。如果金属片静
止,则竖直方向上合力为零,有
在金属片临脱离液体时, ,即
(1) ,则F应当是金属丝重
力 与薄膜拉引金属丝的表面张力之和,则平衡条件变为:
(2) 显然表面张力 是存在于液体表面上任何一条分界线两侧间的液
体的相互作用拉力,其方向沿着液体表面,且垂直于该分界线。表面
4
10. 比较逐差法与图解法处理实验数据的不同点。 逐差法需要两个物理量之中的一个必须做等间隔变化,而图解法不 受这一限制,这使得图解法在实际中应用得更广泛、更灵活;采用图 解法处理实验数据,我们更容易发现离散性较大的“不良数据 点”, 以便及时地修正或剔除,减小实验误并。更重要的是,图 解法可以更直观地反映出两个物理量 z 间的关系,有助于我们理解 和发现物理规律。因此在一般情况下,适用于逐差法的情况也适用 于图解法,但是适用于图解法的情况不一定适用于逐并法。
F (m m0)g (D内 D外)
(3)
由于金属膜很薄,被拉起的液膜
也很薄,m 很小可以忽略,于是
公式简化为
F m0g (D内 D外)
(4)
6. 焦利氏秤和普通的弹簧秤有所不同? 一般的弹簧秤,弹簧的上端固定不动,在弹簧下端挂重物时,弹簧则
3
伸长,物体重量可由指针所指示的标尺直接标出。而焦利氏秤上的弹 簧是挂在可以上下移动的有刻度的管子上的,管外面套有外管,外管 上有游标,旋转旋钮即可使管上下移动。在外管上,有夹子,夹子中 央有带标线的短玻璃管,弹簧下端挂一细金属杆,金属杆中部有一长 形小镜,镜中央有一刻痕,金属杆从玻璃管中通过,在金属杆的下端 可挂砝码托盘与钢丝码。 7. “三线对齐”是哪三线?为什么要这样做? “三线对齐”指标镜上的刻线,玻璃管上的刻线和玻璃管上刻线在镜 中的像。 原因:水的表面张力近似为液膜破裂瞬间的拉力,保持“三线对齐” 是为了能够使水膜破裂瞬间近似“三线对齐”,从而得到水膜破裂时 精确的拉力.使能准确测出该拉力大小,减少实验误差 8. 焦利氏秤测定液体的表面张力有什么优点? 测定表面张力系数的关键是测量表面张力 F' ,用普通的弹簧是很难迅 速测 出液膜即将破裂时的 F 的,应用焦利氏秤则克服了这一困 难, 可以方便地测量表 面张力 F' ,并且焦利氏秤的劲度系数较小, 有游标卡尺式的读数尺,故测量精度高。 9. 千分尺是否存在系统误差如何判断?如何调零? 检查游标卡尺零位误差:清洁卡爪两测量面,轻推游标框,使两测量面 接触,观察主尺零线(第一条刻度线)与游标零线是否重合;检查千 分尺(外径)零位误差:0-25mm,清洁测量面,旋转套筒使测量面接触, 通过旋转套筒尾部的测
11
(3)把盛有自来水的烧杯放在焦利氏秤载物台上,调节载物台 的微调螺丝和升降钮,使金属环浸入水面以下;
(4)同时缓慢地旋转载物台微调螺丝和升降钮,注意烧杯下降 和金属杆上升时,始终保持三线对齐。当液膜刚破裂时,记下金属杆 的读数。测量 6 次,取平均,计算自来水的表面张力系数;
五、实验数据
1.弹簧倔强系数的测量
(1)测量前焦利氏秤的安装和调节 调节支架底座的底脚螺丝,使秤框竖直,弹簧自然下垂并与升降 杆平行,使小平面镜在玻璃管中心,不与管壁相碰,将砝码托盘放到 焦利氏秤挂钩上; (2)测量数据 逐次向砝码托盘内放入砝码,调节升降钮,使三线对齐,分别记 下对应砝码个数为 1、2、3、4、5、6 时刻度尺的读数,再逐次减少 砝码,记录刻度尺读数;用逐差法或作图法处理数据,计算弹簧的倔 强系数; 2. 用金属框测量液体的表面张力系数 (1)用游标卡尺测量金属框横梁的长度; (2)用螺旋测微器测量金属框金属丝的直径; (3)取下砝码,将金属框挂到砝码托盘挂钩上,仍保持三线对 齐,记下刻度尺读数; (4)把盛有自来水的烧杯放在焦利氏秤载物台上,调节载物台 的微调螺丝和升降钮,使金属框浸入水面以下; (5)同时缓慢地旋转载物台微调螺丝和升降钮,注意烧杯下降 和金属杆上升时,始终保持三线对齐。当液膜刚破裂时,记下金属杆 的读数。测量 6 次,取平均,计算自来水的表面张力系数; 3. 用金属环测量液体的表面张力系数 (1)用游标卡尺分别测量金属环外径和内径; (2)取下金属框和砝码托盘,将金属环挂到焦利氏秤挂钩上, 仍保持三线对齐,记下刻度尺读数;
砝码数量
1
2
3
4
5
6
增加一个砝码
时米尺的读数 10.78 11.30 11.80 12.36 12.90 13.40
/cm
焦利氏秤由固定在底座上的秤框、可升降的金属杆和锥形弹簧秤 等部分组成,如图3所示。在秤框上固定有下部可调节的载物平台、 作为平衡参考点用的玻璃管和作弹簧伸长量读数用的游标;升降杆位 于秤框内部,其上部有刻度,用以读出高度,框顶端带有螺旋,供固 定锥形弹簧秤用,杆的上升和下降由位于秤框下端的升降旋钮控制; 锥形弹簧秤由锥形弹簧、带小镜子的金属挂钩及砝码盘组成。带镜子 的挂钩从平衡指示玻璃管内穿过,且不与玻璃管相碰。