液体表面张力测定实验
液体表面张力的探究实验
液体表面张力的探究实验引言：液体表面张力是液体分子之间的相互作用力导致的现象，表现为液体表面呈现出一种薄膜状的紧致状态。
液体表面张力在生活和工业中具有广泛的应用，如水滴的形成、昆虫在水面行走等。
本文将探讨液体表面张力的实验，包括实验准备、过程和结果等。
一、实验准备：1. 实验材料：脱脂乙酸纤维素薄膜、针、水槽、毛细压盘、液体样品测量器等。
2. 实验仪器：电子秤、显微镜等。
3. 实验环境：温度稳定，湿度适宜的实验室环境。
二、实验过程：1. 准备工作：a. 装置水槽，并将实验仪器安置在台面上，以确保稳定性。
b. 用脱脂乙酸纤维素薄膜裁剪出较大尺寸的样品，保证样品均匀。
c. 使用电子秤准确称量样品，记录样品的质量。
2. 测量表面张力：a. 将水槽中注入一定量的液体样品，保证液体足够深度，并且不会溢出。
b. 轻轻地将薄膜沿着丝状展开在液体表面上，以使其紧贴于液体表面。
c. 等待片刻，使薄膜达到平衡状态，并使其面积尽可能大。
d. 使用显微镜观察薄膜，记录薄膜的厚度，并进行多次观测，以增加准确度。
e. 使用毛细压盘轻轻压在薄膜上，记录压盘的压力及压盘下降的高度。
f. 重复以上步骤，使用不同液体样品进行实验，以比较其表面张力。
三、实验结果：通过实验测量得到的薄膜厚度、压板压力以及下降的高度，可以计算出液体的表面张力。
根据各种液体样品的实验结果，可以比较它们的表面张力大小，进而分析其内部分子结构和相互作用力的差异。
四、实验应用：1. 生活应用：液体表面张力的探究可以帮助我们理解不同液体的特性，如清洁剂的表面活性剂含量、液体中溶解物质浓度等。
在生活中，我们可以通过实验来测量洗涤剂的表面张力，从而评估其清洁能力。
2. 工业应用：液体表面张力的实验对各个行业具有重要意义。
在油漆和涂层行业，可以通过实验来评估涂层液体的流动性和附着力，选择最佳的涂层材料。
在制药工业中，实验可以帮助研究人员确定药物的可溶性和稳定性，以及药物在体内的释放速率。
实验七 最大气泡法测定液体的表面张力
实验七 最大气泡法测定液体的表面张力卓冶13 李金阳(一)、实验目的1．掌握最大气泡法测定液体的表面张力的原理和方法。
2．熟悉表面张力的意义和性质，测定不同浓度液体的表面张力。
3．熟悉表面吸附的性质及与表面张力的关系。
(二)、实验原理溶剂中加入溶质后，溶剂的表面张力要发生变化，加入表面活性物质（能显著降低溶剂表面张力的物质）则它们在表面层的浓度要大于在溶液内部的浓度，加入非表面活性物质则它们在表面层的浓度比溶液内部低。
这种表面浓度与溶液内部浓度不同的现象叫溶液的吸附。
显然，在指定的温度压力下，溶质的吸附量与溶液的表面张力及溶液的浓度有关。
从热力学可知，它们之间的关系遵守吉布斯吸附等温方程：Tdc d RTc ⎪⎭⎫ ⎝⎛-=Γσ （7—1） 式中：Γ—为溶质在单位面积表面层中的吸附量（mol ·m －2）； σ—为溶液的表面张力（N ·m －2）；c —为溶液浓度（mol ·m －3）；；R —气体常数，8.314J ·mol －1·K －1；T —为绝对温度（K ）。
当)/(dc d σ<0时，Γ > 0，即溶液的表面张力随着溶液浓度的增加而下降时，吸附量为正值，称为正吸附，反之，当)/(dc d σ> 0时，Γ< 0称为负吸附。
吉布斯吸附等温方程式应用范围很广，但上述形式只适用于稀溶液。
通过实验测得不同浓度溶液的表面张力1σ、2σ……即可求得吸附量Γ。
本实验采用最大气泡压力法测定正丁醇水溶液的表面张力值。
试验装置如图（7—1）所示。
图7—1 表面张力测定装置1—样品管 2—毛细管 3—压瓶4—精密数字压力计 5—大气平衡管 6—活塞 图7—2 气泡曲率半径的变化规律将欲测表面张力的溶液装入样品管中，使毛细管的端口与液面相切，液体即沿毛细管上升，打开减压瓶3的活塞6，使里面的水慢慢的滴出，则系统内的压力慢慢减小，毛细管2液面上受到一个比样品管中液面上大的压力，此时毛细管内液面就会下降，直到在毛细管端面形成一个稳定的气泡。
液体的表面张力实验步骤
液体的表面张力实验步骤液体的表面张力是指液体表面上的分子间的相互吸引力所造成的一种现象。
本文将介绍液体表面张力实验的步骤，帮助读者了解如何通过实验来观察和测量液体的表面张力。
实验材料和装置：1. 高质量透明玻璃坩埚2. 精密天平3. 数量足够的水4. 动态表面张力仪实验步骤：1. 准备工作：a. 将玻璃坩埚用清水完全清洗干净，确保表面没有任何杂质。
b. 通过精密天平称量一定质量的水，并记录其质量。
c. 将动态表面张力仪连接至计算机，并确保设备正常运行。
2. 测量静态表面张力：a. 将玻璃坩埚放在水平台上。
b. 慢慢地加入足够的水，使其在坩埚中形成一个凸起。
c. 轻轻地将剪刀的平小头从坩埚中插入水面下一定深度，然后迅速将小头抬起，形成一个水滴。
d. 通过动态表面张力仪对水滴的形成和脱落过程进行记录。
3. 测量动态表面张力：a. 将动态表面张力仪的触头放在水面上。
b. 逐渐提升触头，形成一个水柱，并记录触头离开表面时的高度。
c. 通过动态表面张力仪对水柱的升降过程进行记录。
4. 数据处理与结果分析：a. 根据观察到的水滴形成和脱落过程以及水柱的升降过程，得到一系列相关数据。
b. 利用这些数据可以计算出液体的表面张力值。
c. 对实验结果进行统计和分析，比较不同条件下液体的表面张力差异。
5. 结论：a. 根据实验结果得出液体的表面张力是液体分子间的相互吸引力所造成的现象，其数值与液体种类、温度等因素有关。
b. 实验可以通过观察水滴的形成和脱落以及水柱的升降来量化液体的表面张力。
c. 表面张力的研究对于理解液体性质、液体在各种应用中的行为以及相关科学研究具有重要意义。
总结：通过本实验可以清楚地观察到液体表面张力的现象，并且通过数据处理和结果分析可以计算出液体的表面张力数值。
实验过程中要注意保持实验装置的干净和仪器的准确。
液体的表面张力是液体分子间相互吸引力的结果，对于理解液体的性质和相关科学研究具有重要意义。
测液体表面张力系数实验报告
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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。
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。
(完整版)液体表面张力系数的测定实验报告.docx
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。
液体表面张力系数测定实验报告
液体表面张力系数测定实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过测定液体表面张力系数的实验，掌握测定液体表面张力系数的方法和技巧，了解液体表面张力系数与温度、液体种类等因素的关系，加深对液体表面张力的理解。
二、实验原理。
液体的表面张力是指在液体表面上的一层分子受到的合力，使得表面上的液体分子呈现出对内聚力的表现。
液体的表面张力系数可以用下式表示：γ = F / L。
其中，γ为液体的表面张力系数，F为液体表面张力的大小，L为液体表面的长度。
实验中，我们将通过测定液体表面张力系数的实验来求得液体的表面张力系数。
三、实验仪器与试剂。
1. 二号烧瓶。
2. 纯水。
3. 毛细管。
4. 电子天平。
5. 温度计。
6. 实验台。
四、实验步骤。
1. 将烧瓶内装满纯水，并在水面上插入毛细管。
2. 用电子天平测定毛细管上升的质量m。
3. 用温度计测定水的温度T。
4. 根据实验数据，计算出液体表面张力系数γ。
五、实验数据记录与处理。
实验数据如下：水的质量m = 0.05g。
水的温度T = 25℃。
根据实验数据，我们可以计算出水的表面张力系数γ如下：γ = (2 m g) / (π d h)。
其中，g为重力加速度，取9.8m/s²；d为毛细管的直径，取0.5mm；h为毛细管上升的高度。
经过计算，我们得到水的表面张力系数γ约为0.072N/m。
六、实验结果与分析。
通过实验测定，我们得到水的表面张力系数γ约为0.072N/m。
根据实验结果，我们可以得出结论，水的表面张力系数与温度成反比，温度越高，水的表面张力系数越小；水的表面张力系数与液体种类有关，不同液体的表面张力系数不同。
七、实验总结。
本次实验通过测定液体表面张力系数的实验，我们掌握了测定液体表面张力系数的方法和技巧，了解了液体表面张力系数与温度、液体种类等因素的关系。
通过实验，我们加深了对液体表面张力的理解，为今后的学习和科研工作打下了坚实的基础。
八、参考文献。
1. 《物理化学实验指导》，XXX，XXX出版社，200X年。
实验中如何测量液体的表面张力
实验中如何测量液体的表面张力表面张力是液体表面上的分子间相互作用力所产生的一种特性。
在实验中，测量液体的表面张力可以帮助我们了解液体的性质以及分子间的相互作用。
本文将介绍几种常见的实验方法，旨在帮助读者了解实验中如何准确测量液体的表面张力。
一、杯垫法（Drop Weight Method）杯垫法是一种简单而常见的实验方法，用于测量液体的表面张力。
实验步骤如下：1. 准备一个平坦的表面，如一张白纸。
2. 将测量液体倒入一个小杯子中，待液体静置一段时间使其达到平衡状态。
3. 将一张玻璃片轻轻地浸入液体中，确保玻璃片在液体表面上形成一个完整的液体膜。
4. 缓慢地将玻璃片抬出液体，同时观察液体膜上的拖尾。
5. 使用天平测量并记录玻璃片上残余液体的重量。
6. 利用天平测量玻璃片完全浸湿液体的重量。
7. 计算液体的表面张力，公式为：表面张力 = 残余液体的重量 ÷玻璃片完全浸湿液体的重量。
杯垫法的优点是简单易行，并且不需要任何特殊的设备，因此在实验室和教学中广泛应用。
二、浮力法（Wilhelmy Method）浮力法是一种基于液体表面张力的浸润力测量方法。
实验步骤如下：1. 准备一根细且绝缘的平行丝，并将其固定在一个支架上。
2. 用放射状液体弧度刷将测量液体均匀地涂在细丝的表面上。
3. 将细丝缓慢地浸入液体中，同时观察液体升高或降低细丝的长度变化。
4. 用显微镜测量并记录液体升高或降低细丝的长度。
5. 根据液体的密度、重力加速度等参数，计算液体的表面张力。
浮力法能够较精确地测量表面张力，但需要较复杂的实验设备和测量方法，适合于专业实验室研究和深入研究液体性质的实验。
三、静滴法（Stalagmometer Method）静滴法是一种简便的测量液体表面张力的方法。
实验步骤如下：1. 准备一个带有细孔的滴液器，并放于支架上。
2. 倒入一定量的测量液体，待液体静置一段时间使其达到平衡状态。
3. 观察并记录液体从滴液器细孔中滴出的滴数与时间。
(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→ϕ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 mgF +-=α（3）若用金属环替代金属片，则（3）式变为)(21d d mgF +-=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。
液体表面张力系数的测定
实验七液体表面张力系数的测定【实验目的】1. 了解焦利氏秤测微小力的原理、结构和方法；2．用拉脱法测量室温下水的表面张力系数；3．掌握用逐差法处理数据。
【实验仪器】焦利氏秤，Π型金属丝框，法码，游标卡尺，玻璃杯，酒精，金属镊子，温度计及蒸馏水。
【实验原理】许多涉及液体的物理现象都与液体的表面性质有关，液体表面的主要性质就是表面张力。
例如液体与固体接触时的浸润与不浸润现象、毛细现象、液体泡沫的形成等，工业生产中使用的浮选技术，动植物体内液体的运动，土壤中水的运动等都是液体表面张力的表现。
液体表面层中分子的受力情况与液体的内部不同。
在液体内部，任一个分子受其他分子引力、斥力在各方向上均相等，则所受的合力为0；而在表面层，由于液体上方气体分子密度较小，液体表面层分子间的距离大于正常距离，这时引力大于斥力。
这种状态下，整个液面如同绷紧的弹性薄膜，这时产生的沿液面并使之收缩的力称为液体表面张力，用表面张力系数来描述。
液体的表面张力系数与液体的性质、杂质情况、温度等有关。
当液面与其蒸汽相接触时，表面张力仅与液体性质及温度有关。
一般来讲，密度小，易挥发液体小；温度愈高，愈小。
如果在液体表面想象一条直线段，那么,表面张力就表现为线段两边的的液面会以一定的拉力相互作用,此拉力方向垂直于线段,大小与此线段的长度成正比,即（7-1）其中，为液体表面张力系数,它表示单位长线段两侧液体的相互作用，国际制中单位为牛顿/米，记为N?M-1。
拉脱法测定液体表面张力系数是基于液体与固体接触时的表面现象提出的。
由分子运动论可知，当液体分子和与其接触的固体分子之间的吸引力大于液体分子的内聚力时，就会产生液体浸润固体的现象。
现将一洁净Π型金属丝浸入水中，由于水能浸润金属，当拉起金属丝时，在Π型金属丝框内就形成双面水膜。
设Π型金属丝的直径为，内宽为，重量，受浮力，弹簧向上的拉力，液体的表面张力为。
则Π型丝的受力平衡条件为（7-2）设接触角为，由于水膜宽度为（L+d）,则表面张力为（7-3）缓慢拉起Π型丝至水面时，接触角趋近于零，上式中。
液体表面张力系数测定实验原理
液体表面张力系数测定实验原理一、引言液体表面张力系数是指液体表面分子间相互作用力的强度。
它是液体的一个重要性质，对于很多科学领域都具有重要意义，如物理学、化学、材料科学等。
因此，测定液体表面张力系数具有很高的实用价值。
二、实验原理1. 液体表面张力系数概述液体分子间存在着相互作用力，这种相互作用力使得液体分子在表面处受到一个向内的合力，从而使得表面分子排列更加密集。
这种现象被称为“表面张力”。
液体表面张力系数是测量一定温度下单位长度内所需施加的外界作用力以克服该液体自身分子间吸引作用所需的能量。
通常用γ表示。
2. 测定方法（1）测量降低表面张力法（垂直法）将一根平滑而细长的金属棒或玻璃棒插入被测液中，并将其缓慢地升起。
当棒从液中抬出时，在棒与液交界处会形成一个凹陷区域，这个凹陷区域的大小与液体表面张力有关。
（2）测量降低表面张力法（水平法）将一根平滑而细长的金属棒或玻璃棒插入被测液中，并将其缓慢地升起。
当棒从液中抬出时，在棒与液交界处会形成一个环状凹陷区域，这个凹陷区域的大小与液体表面张力有关。
（3）测量上升管法在一根细长的玻璃管中充满被测液体，然后将玻璃管垂直放置于水池中。
当外部施加一个向上的拉力时，由于液面弯曲，导致管内压强变化。
通过测量这个压强变化，可以计算出液体表面张力系数。
三、实验步骤1. 准备工作（1）清洗实验器材：用去离子水和无灰纸擦拭干净实验器材。
（2）准备试样：选取需要测定表面张力系数的液体，并将其倒入干燥且干净的容器中。
2. 测定降低表面张力法（垂直法）（1）将一根细长的金属棒或玻璃棒插入被测液中。
（2）将棒缓慢地升起，观察并记录液体在棒与液交界处形成的凹陷区域大小。
（3）重复上述步骤多次，取平均值作为测量结果。
3. 测定降低表面张力法（水平法）（1）将一根细长的金属棒或玻璃棒插入被测液中。
（2）将棒缓慢地升起，观察并记录液体在棒与液交界处形成的环状凹陷区域大小。
（3）重复上述步骤多次，取平均值作为测量结果。
液体表面张力实验报告
液体表面张力系数的测定实验报告[实验目的]1．用拉脱法测量室温下液体的表面张力系数2．学习力敏传感器的定标方法[实验原理]测量一个已知周长的金属片从待测液体表面脱离时需要的力，求得该液体表面张力系数的实验方法称为拉脱法．若金属片为环状吊片时，考虑一级近似，可以认为脱离力为表面张力系数乘上脱离表面的周长，即F=α·π(D1十D2 ) （1）式中，F为脱离力，D1，D2分别为圆环的外径和内径，α为液体的表面张力系数．4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此，即△U=KF （2）式中，F为外力的大小，K为硅压阻式力敏传感器的灵敏度，△U为传感器输出电压的大小。
[实验装置]FD-NST-B液体表面张力系数测试仪。
其他装置包括铁架台,微调升降台,装有力敏传感器的固定杆,盛液体的玻璃皿和圆环形吊片。
[实验内容]1、力敏传感器的定标每个力敏传感器的灵敏度都有所不同，在实验前，应先将其定标，步骤如下：打开仪器的电源开关，将仪器预热。
（2）在传感器梁端头小钩中，挂上砝码盘，调节电子组合仪上的补偿电压旋钮，使数字电压表显示为零。
（3）在砝码盘上分别如0.5g、1.0g、1.5g、2.0g、2.5g、3.0g等质量的砝码，记录相应这些砝码力F作用下，数字电压表的读数值U.(4)用最小二乘法作直线拟合,求出传感器灵敏度K.2、环的测量与清洁（1）用游标卡尺测量金属圆环的外径D1和内径D2（2）环的表面状况与测量结果有很大的关系，实验前应将金属环状吊片在NaOH 溶液中浸泡20－30秒，然后用净水洗净。
3、液体的表面张力系数（1）将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，如果不平行，将金属环状片取下后，调节吊片上的细丝，使吊片与待测液面平行。
液体表面张力系数的测定
实验十六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。
实验仪器：焦利秤、形金属丝、砝码、镊子、玻璃皿、温度计、游标卡尺实验原理：液体表面层（其厚度等于分子的作用半径，约10m）内的分子所处的环境跟液体内部的分子是不同的。
在液体内部，每个分子四周都被同类的其他分子所包围，它所受到的周围分子的作用力的合力为零。
由于液体上方的气相层的分子数很少，表面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，这个合力垂直于液面并指向液体内部，如图16-1所示，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，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时为止。
图16-1液体表面层和内部分子受力示意图将一表面洁净的金属丝框竖直地浸入水中，使其底边保持水平，然后轻轻提起，则其附近的液面将呈现出如图16-2所示的形状，即丝框上挂有一层水膜。
水膜的两个表面沿着切线方向有作用力f，称为表面张力，φ为接触角，当缓缓拉出金属丝框时，接触角φ逐渐减小而趋向于零。
这时表面张力f 垂直向下，其大小与金属丝框水平段的长度l 成正比，故有式中，比例系数称为表面张力系数，它在数值上等于单位长度上的表面张力。
在国际单位制中，的单位为N ·m 。
表面张力系数与液体的种类、纯度、温度和它上方的气体成分有关。
实验表明，液体的温度越高，值越小；所含杂质越多，值也越小。
因此，在测定值时，必须注明是在什么温度下测定的，并且要十分注意被测液体的纯度，测量工具（金属丝框、盛液器皿等）应清洁不沾污渍。
图16-2 液体表面张力受力分析在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：(16-1)式中，F 为弹簧向上的拉力，W 为水膜被拉断时金属丝框的重力和所受浮力之差，l 为金属丝框的长度，d 为金属丝的直径，即水膜的厚度，h 为水膜被拉断时的高度，ρ为水的密度，g 为重力加速度，ldh ρg 为水膜的重力，由于金属丝的直径很小，所以这项值不大。
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一、实验目的测定液体的表面张力系数，了解表面张力的性质和影响因素，掌握用拉脱法测量表面张力系数的原理和方法。
二、实验原理液体表面层内分子受到指向液体内部的拉力，使得液体表面具有收缩的趋势。
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。
当一金属框（如矩形框）在液面上缓慢拉起时，液膜将在金属框上形成。
若要使液膜破裂，拉力需克服表面张力的作用。
根据胡克定律，在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受拉力成正比。
在本实验中，我们将一个洁净的金属圆环水平地悬挂在力敏传感器上，然后将圆环浸没在待测液体中，缓慢拉起圆环，当液膜即将破裂时，拉力达到最大值。
此时，拉力 F 等于表面张力系数σ 与圆环内外周长之和 l 的乘积，即 F ＝σl 。
通过力敏传感器测量拉力 F ，并测量圆环的内外直径，计算出周长l ，就可以求得液体的表面张力系数σ 。
三、实验仪器力敏传感器、数字电压表、铁架台、升降台、镊子、游标卡尺、纯净水、待测液体（如酒精）、玻璃皿、金属圆环。
四、实验步骤1、仪器调整将力敏传感器固定在铁架台上，调整其高度，使其与升降台的上表面平行。
将数字电压表与力敏传感器连接好，打开电源，预热 15 分钟。
对数字电压表进行调零。
2、测量金属圆环的内外直径用游标卡尺分别测量金属圆环的内外直径，各测量 5 次，取平均值。
3、测量纯净水的表面张力系数将玻璃皿中装入适量的纯净水，放在升降台上。
用镊子将金属圆环挂在力敏传感器的挂钩上，并使其完全浸没在纯净水中。
缓慢升起升降台，使金属圆环逐渐脱离水面，观察数字电压表的示数变化，当液膜即将破裂时，记录下拉力的最大值 F1 。
重复测量 5 次，取平均值。
4、测量待测液体的表面张力系数倒掉玻璃皿中的纯净水，用待测液体（如酒精）清洗玻璃皿和金属圆环。
重新在玻璃皿中装入适量的待测液体，按照测量纯净水表面张力系数的方法，测量待测液体的拉力最大值 F2 ，重复测量 5 次，取平均值。
实验液体的表面张力测定（滴重法）
实验液体的表⾯张⼒测定（滴重法）实验D-13 滴重法测定液体的表⾯张⼒实验⽬的⽤滴重法测量液体的表⾯张⼒，学会⽤校正因⼦表，迭代计算⽑细管的半径。
实验原理当液体在滴重计(滴重计市售商品名屈⽒粘⼒管)⼝悬挂尚未下滴时： 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 ／S 2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： 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，记录贴在滴重管上的标签上，半径就标定好了。
求得半径r 后，对待测液体只要测得每滴样品重和密度，就可由r/ v 1/3查表得f ；由：2'r f m g πσ= 就可求得样品的表⾯张⼒。
纯⽔的表⾯张⼒见最⼤泡压法实验；⽔和酒精的密度数据见恒温技术与粘度实验。
仪器与药品屈⽒粘⼒管⼀根。
测液体⽐重⽤⽐重瓶⼀个。
游标卡尺⼀根（公⽤）。
50ml 和100ml 烧杯各⼀个。
液体表面张力系数测定实验报告
液体表面张力系数测定实验报告一、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、观察液体表面张力现象，加深对液体表面性质的理解。
二、实验原理液体表面层内分子受到指向液体内部的合力，使得液体表面有收缩的趋势，从而产生了表面张力。
表面张力的大小可以用表面张力系数来描述，它等于作用在单位长度液体表面上的力。
在本实验中，我们采用拉脱法来测量液体的表面张力系数。
将一个金属框水平地接触液面，然后缓慢拉起，在拉起的过程中，液膜会被拉伸，当金属框脱离液面时，所需要克服的表面张力的合力等于金属框所受的拉力。
若金属框的长度为 L，拉起液膜即将破裂时的拉力为 F，则液体的表面张力系数为：＼＼sigma ＝＼frac{F}｛2L}＼使用焦利秤来测量拉力 F。
焦利秤是一种可以测量微小力的仪器，其主要由秤框、秤杆、游标、弹簧等组成。
当秤框上所挂物体的重量发生变化时，弹簧会相应地伸长或缩短，通过游标读取秤杆上的刻度变化，可以计算出拉力的大小。
三、实验仪器1、焦利秤。
2、金属框。
3、砝码。
4、游标卡尺。
5、待测液体（如水）。
6、温度计。
四、实验步骤1、安装好焦利秤，调节底座上的螺丝，使立柱垂直。
在秤框内挂上砝码盘，旋转调节旋钮，使秤杆上的指针指在零刻度处。
2、用游标卡尺测量金属框的长度 L，重复测量多次，取平均值。
3、将洁净的金属框挂在秤框上，调整金属框水平，使其下边缘刚好与液面接触。
4、缓慢旋转调节旋钮，使金属框逐渐上升，同时观察液膜的变化。
当液膜即将破裂时，停止旋转，记录此时焦利秤的读数 F1。
5、重复步骤 4 多次，每次测量前需将金属框和液面用脱脂棉擦拭干净，以保证测量的准确性。
6、测量实验过程中液体的温度，以便对表面张力系数进行修正。
五、实验数据记录与处理1、金属框长度 L 的测量｜测量次数｜ 1 ｜ 2 ｜ 3 ｜ 4 ｜ 5 ｜｜｜｜｜｜｜｜｜长度（mm）｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜平均值：＼（L ＝＼frac{＼sum_{i=1}＾｛5} L_i}｛5}＼）2、拉力 F 的测量｜测量次数｜ 1 ｜ 2 ｜ 3 ｜ 4 ｜ 5 ｜｜｜｜｜｜｜｜｜读数（mm）｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜拉力＼（F ＝ k\Delta x\），其中＼（k\）为焦利秤的弹簧劲度系数，＼（＼Delta x\）为读数的变化量。
液体表面张力系数的测定(精)
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3-2lF2=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。
液体表面张力测定实验报告
液体表面张力测定实验报告液体表面张力测定实验报告引言：液体表面张力是液体分子间相互作用力造成的现象，是液体表面上一层分子受到液体内部分子的吸引而形成的薄膜。
测定液体表面张力对于了解液体的性质以及应用于各个领域都具有重要意义。
本实验旨在通过测定液体表面张力的方法，探究液体的性质，并对实验结果进行分析和讨论。
一、实验原理液体表面张力的测定方法有很多，本实验采用了“滴下法”进行测定。
滴下法是通过滴管滴下液体，使液滴自由悬挂在空中，根据液滴的形状和重力平衡条件，可以计算出液体的表面张力。
二、实验步骤1. 准备工作：清洗实验器材，确保干净无尘。
2. 实验装置搭建：将滴管固定在支架上，调整高度使其与水平面平行。
3. 滴液准备：选择待测液体，使用滴管吸取一定量的液体。
4. 滴液操作：将滴液管的末端放在液体表面上，缓慢滴下液滴，观察液滴形状。
5. 测量液滴直径：使用显微镜测量液滴的直径，记录数据。
6. 重复实验：重复以上步骤3-5，至少进行三次实验，取平均值。
三、实验结果通过多次实验，我们得到了不同液体的液滴直径数据，并计算出了相应的表面张力值。
以下是实验结果的部分数据：液体名称液滴直径/mm 表面张力/mN·m^-1水 2.1 72.5乙醇 1.8 22.3甲苯 3.2 34.6四、实验讨论通过实验结果可以看出，不同液体的表面张力存在差异。
水的表面张力较大，而乙醇和甲苯的表面张力较小。
这是因为水分子之间的氢键作用较强，导致水的表面张力较高。
而乙醇和甲苯分子之间的相互作用力较弱，表面张力较低。
此外，通过观察液滴的形状，我们可以发现液滴在悬挂的过程中，呈现出半球形状。
这是因为液滴受到表面张力的作用，使得液滴表面处于最小能量状态，呈现出最小曲率的形状。
在实验中，我们还可以通过改变液体的温度、浓度等条件，来研究这些因素对表面张力的影响。
这有助于深入了解液体的性质以及在工业生产中的应用。
结论：通过本实验的测定和分析，我们得出了不同液体的表面张力数值，并对其进行了讨论和解释。
实验十二液体表面张力系数的测定(精)
数据处理
表11-1 测量弹簧劲度系数
i
0 1 2 3 4
mi / g
xi / cm
i
5 6 7 8 9
mi / g
xi / cm ( xi 5 xi ) / cm ( xi 5 xi ) / cm
k ______N m 1
表11-2 测量水的表面张力系数
次数
x0 / cm
x / cm
金属丝框砝码玻璃皿游标卡尺温度计焦利秤实物图如图111所示将金属丝框垂直浸入水中润湿后往上提起此时金属丝框下面将带出一水膜
实验十二
液体表面张力系数的测定
实验目的 实验仪器 实验原理 实验内容 问题讨论
实验目的Байду номын сангаас
1.学习焦利秤的使用方法。 2.用拉脱法测量液体的表面张力系数，
了解液体的表面特性。
实验仪器
焦利秤 金属丝框 砝码
焦 利 秤 结 构 示 意 图
玻璃皿
游标卡尺 温度计
焦利秤实物图
实验原理
如图11-1所示，将金属丝框垂直浸入水中润湿后往上提 起，此时金属丝框下面将带出一水膜。该膜有着两个表面，每 一表面与水面相交的线段上都受到大小为 f l ，方向竖直向 下的表面张力的作用。要把金属丝框从水中拉脱出来，就必须 在金属丝框上加一定的力F。当水膜刚要被拉断时，则有 F mg mg 2 l (11-2) 式中 mg、mg 分别为金属丝框和水膜 所受的重力。据上式有
二、测量水的表面张力系数
1.把金属丝框、玻璃皿和镊子清洗干净，并用蒸馏水冲洗。
用镊子将金属丝框挂在小镜下端的挂钩上，同时把装入适量蒸 馏水的玻璃皿置于平台上。 2.调节平台升降螺旋s，使金属丝框浸入水中。再调节升降 旋钮p，使焦利秤达到“三线对齐”，记下游标所示的位置坐标x0。 3.调节升降旋钮p，使金属丝框缓缓上升，同时调节s使液 面逐渐下降，并保持“三线对齐”。当水膜刚被拉断时，记下 游 x x 标所示的位置坐标。 ( x4 x ) .重复上述步骤 和平均伸长 F6 次，求出弹簧的伸长量 mg k ( x x0 ) 量 ，于是有 。 5.记录室温并用游标卡尺测量金属丝框的宽度L， 测量6次。 算出液体的表面张力系数的平均值 ，并计 6.根据式(11-3) 算出其标准误差 ，写出测量结果。
液体表面张力系数测定实验报告-液体表面系数实验报告
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fL （L 为圆形液膜的周长），则有2F mg L （2）所以2FmgL（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 ’=（D 1+D 2）/2 （4）将（4）式代入（3）式得12F mgD D （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 （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。
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确。
[实验内容] 一、必做部分
1、 力敏传感器的定标 每个力敏传感器的灵敏度都有所不同，在实验前，应先将其定标，步骤如下：打开仪器 地电源开关，将仪器预热。（2）在传感器梁端头小钩中，挂上砝码盘，调节电子组合仪上 的补偿电压旋钮，使数字电压表显示为零。（3）在砝码盘上分别如0.5g、1.0g、1.5g、2.0g、 2.5g、3.0g 等质量的砝码，记录相应这些砝码力 F 作用下，数字电压表的读数值 U.(4)用最 小二乘法作直线拟合,求出传感器灵敏度 K. 2、 环的测量与清洁 （1）用游标卡尺测量金属圆环的外径 D1和内径 D2 （关于游标卡尺的使用方法请阅 实验1） （2）环的表面状况与测量结果有很大的关系，实验前应将金属环状吊片在 NaOH 溶液 中浸泡20－30秒，然后用净水洗净。 3、液体的表面张力系数 （1）将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，如果不平行，将金属环状片取下后，调节吊片上的 细丝，使吊片与待测液面平行。
[实验目的]
1．用拉脱法测量室温下液体的表面张力系数
2．学习力敏传感器的定标方法
[实验原理]
测量一个已知周长的金属片从待测液体表面脱离时需要的力，求得该液体表面张力系数 的实验方法称为拉脱法．若金属片为环状吊片时，考虑一级近似，可以认为脱离力为表面张 力系数乘上脱离表面的周长，即
F=α·π(D1十 D2 ) （1）
二、选做部分
测出其他待测液体，如酒精、乙醚、丙酮等在不同浓泄劲时的表面张力系数
三、实验数据和记录
1、传感器灵敏度的测量 表14-1
砝码/g
0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.0000000
0
电压 /mV
经最小二乘法拟合得 K=_______mV/N,拟合的线性相关系数 r=__________ 2、水的表面张力系数的测量 金属环外径 D1=_________cm,内径 D2=_______ cm, 水的温度：θ=________τ. 表14-2
编
U1/m
U2/m
△U/m F/
α/N·
号
V
V
V
N
mˉ1
;
平均值：α =_______N/m 附：水的表面张力系数的标准值：
水温 10
t/℃
α/N.m1
0.074 22
15
0.073 22
20
0.072 25
25
0.071 79
30
0.071 18
（2）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，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。
△U=U1-U2 （3）将实验数据代人公式（2）和（1），求出液体的表面张力系数，并与标准值进行 比较。
式中，F 为外力的大小，K 为硅压阻式力敏传感器的灵敏度，△U 为传感器输出电压的 大小。
[实验装置]
图1-1为实验装置图,其中,液体表面张力测定仪包括硅扩散电阻非平衡电桥的电源和测 量电桥失去平衡时输出电压大小的数字电压表．其他装置包括铁架台,微调升降台,装有力敏 传感器的固定杆,盛液体的玻璃皿和圆环形吊片,实验证明,当环的直径在3cm 附近而液体和 金属环接触的接触角近似为零时.运用公式(1)测量各种液体的表面张力系数的结果较为正
式中，F 为脱离力，D1，D2分别为圆环的外径和内径，α 为液体的表面张力系数．
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此，即
△U=KF （2）