液体表面张力系数的测定详解
实验三液体表面张力系数的测定
实验三 液体表面张力系数的测定液体的表面张力是表征液体性质的一个重要参数，它描述了液体表层附近分子力的宏观表现，在船舶制造、水利学、化学化工、凝聚态物理中都能找到它的应用。
测量液体表面张力系数对于科学研究和实际应用都具有重要意义。
测定液体表面张力系数的常用方法有：拉脱法，液滴测重法和毛细管升高法等。
拉脱法是测量液体表面张力系数常用的方法之一。
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。
【预习思考题】1. 什么是表面张力？2. 液体表面张力系数的物理意义是什么？影响因素有哪些？3. 拉脱法测量液体表面张力系数的基本原理是什么？【实验目的】1.掌握用硅压阻力敏传感器测量的原理和方法。
2.了解液体的表面性质、理解测定液体表面张力系数的原理和方法。
3. 学习和掌握基本测量仪器游标卡尺的使用。
【实验原理】液体分子之间存在相互作用力，称为分子力。
液体内部每一个分子周围都被同类的其他分子包围，它所受到的周围分子的作用，合力为零。
而液体的表面层（其厚度等于分子的作用半径，约10–8 cm左右）内的分子所处的环境跟液体内部的分子缺少了一半和它吸引的分子。
由于液体上的气相层的分子数很少，表面层内每一个分子受到向上引力比向下的引力小，合力不为零，出现一个指向液体内部的吸引力，所以液面具有收缩的趋势。
这种液体表面的张力作用，被称为表面张力。
表面张力的大小与接触面周长成正比，即：f = α·2l。
其中α称表面张力系数，它在数值上等于作用在液体表面单位长度上的力，单位为N/m。
图 2 液体的表面张力4041在液体中浸入一只小圆环，使圆环的底面保持水平，然后将圆环轻轻地提起。
对润湿液体而言，靠近圆环的液面将呈现如图2所示的形状。
圆环与液面的接触线上由于液面收缩而产生的表面张力沿液面的切线方向，图中液面与圆环侧面的夹角φ称为接触角(或润湿角)，当用外力F 缓缓向上拉小圆环时，接触角逐渐减小而趋于零，这时被圆环所拉起的液膜也成圆环形状。
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。
华南农业大学物理实验水表面张力的测量
实验3-3液体表面张力系数的测量液体表面张力是表征液体物理性质的一个重要参量。
测量液体表面张力系数常用的方法之一是拉脱法，该方法的特点是：用称量仪器直接测量液体表面张力，测量方法直观、概念清晰。
由于用此方法液体表面张力大约在321.010~1.010--⨯⨯N/m 之间，因此需要有一种量程范围小、灵敏度高、而且稳定性好的测力仪器，硅压阻式力敏传感器测定仪正能满足测量需要，它不仅灵敏度高、稳定性好，而且可以用数字信号显示，便于计算机实时测量。
一、实验原理：1、液体表面张力系数：液体的表面，由于表层内分子力的作用，存在着一定张力，称为表面张力，正是这种表面张力的存在使液体的表面犹如张紧的弹性模，有收缩的趋势。
设想在液面上有一条直线，表面张力就表现为直线两旁的液面以一定的拉力f 相互作用。
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 L α=比例系数α称为一条的表面张力系数，单位N/m 。
它的大小与液体的成分、纯度以及温度有关（温度升高时，α值减小）。
2、拉脱法测量液体表面张力系数：测量一个已知长度的金属片从待测液体表面脱离时需要的力，从而求得表面张力系数的实验方法称为拉脱法。
若金属片为环状时，考虑一级近似，可以认为脱离力（即：表面张力）为表面张力系数乘以脱离表面的周长。
即：12()f D D απ=⋅+得表面张力系数：12()f D D απ=+ 其中，f 为拉脱力；D 1、D 2分别为圆环的外径和内径；а为液体表面张力系数。
3、力敏传感器测量拉力的原理：硅压阻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4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，电桥失去平衡，产生输出信号，输出电压与所加外力成线性关系，即：U K F =⋅其中，K 为力敏传感器的灵敏度（mV/N ），其大小与输入的工作电压有关；F 为所加的外力；U 为输出的电压。
1.底座及调节螺丝2.升降调节螺母3.培养皿4.金属片状圆环5.硅压阻式力敏传感器及金属外壳6.数字电压表图2 液体表面张力测量装置对于本实验装置，工作原理如下：（1）液膜被拉断前：cos F mg f θ=+拉断前瞬间，0θ≈，cos 1θ≈，即：F mg f ≈+；此时，数字电压表示数为U 1，则：1U F mg f K=+=。
实验二、液体表面张力系数的测定(拉脱法)教材
通常，与L相比，d是很小的，以至于可以忽略不计， 故上式可以改写为：
F弹簧 f浮力 mg金属丝框的重力 ldhg拉起的水膜的重力 2l
用W表示金属线框所受的重力和浮力之差，即 W mg金属丝框的重力 f浮力
（5）
（6）
则上式又可以改写为：
F弹簧 W Ldhg拉起的水膜的重力 2l
谢 谢
（7）
由上式，可以推出液体的张力系数：
( F W ) ldhg拉起的水膜的重力 2l
（8）
3、证明 F W 由（8）式可见，要测液体张力系数，需要测量测 量 F W 、水膜高度h和п 型金属丝的长度 l 。为了得 到 F W ，我们可以换成另外一个表达式表示，即
F W L L0 hk F液体张力 W 下面是对此式成立的证明。 证明：设当锥形弹簧4下挂有平面镜5，平面镜5下挂п 型 金属丝，调节盛水的烧杯和升降扭，п 型金属丝刚好与 水面水平，此时金属杆的读数 L（设没有挂 п 型金属丝时， 0 L00 弹簧平衡态时金属杆的读数 ）。则 п 型金属丝的受 力为： k ( L0 L00 ) f 浮力 mg金属丝框的重力 （9）
把（6）hk F液体张力 W
（12）
七、实验步骤 l d。 L0 L、h、、 由(8)式和(12)式，要测张力系数需测k、、 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。调节支架底座的底脚螺丝，使秤 框垂直，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线对齐，挂钩上下运动时不 至与管摩擦。 (2) 逐次在砝码盘内放入砝码（从1g加到6g），调节升降 钮，做到三线对齐。记录升降杆的位置读数。用逐差 法和作图法计算出弹簧的劲度系数。 (3)分组求差法求出 k * 。 2 2 0.1 ( x x ) u ( k ) u u u ( k ) (4)误差处理： ， ，c A B u (k ) 3 n(n 1) (5) k k * uc (k )
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（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。
液体表面张力系数的测量讲解学习
液体表面张力系数的测量液体表面张力系数的测定表面张力是液体表面的重要特性，它类似于固体内部的拉伸应力，这种应力存在于极薄的表面层内，是液体表面层内分子力作用的结果。
液体表面层的分子有从液面挤入液内的趋势，从而使液体有尽量缩小其表面的趋势，整个液面如同一张拉紧了的弹性薄膜，我们把这种沿着液体表面，使液面收缩的力称为表面张力。
作用于液面单位长度上的表面张力，称为液体的表面张力系数，测定液体表面张力系数的方法有：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张力系数。
实验目的：1、了解液体表面性质。
2、熟悉用拉脱法测定表面张力系数的方法。
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、面张力的由来假设液体表面附近分子的密度和内部一样，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，设想内部某个分子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dE 的激活能才能越过势垒，跑到表面去。
然而表面某个分子B 要想挤向内部，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'dE 就可越过势垒，潜入液体内部。
这样一来，由于表面分子向内扩散比内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'dE 变得和dE 一样时，内外扩散达到平衡。
液体表面张力系数的测定 (2)
液体表面张力系数的测定
目的：
采用拉托法测量水的表面张力系数
器材：
液体表面张力系数测定仪、垂直调节台、硅压阻力敏传感器、铝合金吊环、吊盘、砝码、玻璃皿、镊子、游标卡尺
原理：
1、表面张力的大小和曲线的长度成正比
2、表面膜拉力大小：f=aΔl=а（2πr1+2πr2）=π（D1+D2）а
（D1、D2为圆环内外径，а为液面表面张力系数）
数字式电压表输出：F=（U1-U2）/B
（U1、U2为吊环拉断液柱前后电压表读数，B为力敏传感器灵敏度）
а=（U1-U2）/ [Bπ(D1+D2)]
步骤：
1、开机预热15分钟并清洗玻璃器皿和吊环
2、将砝码盘挂在力敏传感器的钩上，旋转调零旋钮调零。
在砝码盘依次加入
0.5g\1.0g\1.5g\2.0g\2.5g\3.0g和3.5g的砝码，并读出电压输出值。
用最小二乘法作直线拟合，求B
3、取下砝码盘和砝码，将吊环挂在力敏传感器的钩上。
玻璃皿内放入被测液体并将其安放在升降台上。
在测定a过程中逆时针转动升降台大螺旋帽使液面上升，当环下沿部分浸入液体中改为顺时针，观察环浸入液体的过程和现象。
记下拉断液柱面前一瞬的U1和拉断瞬间的U2。
液体表面张力系数的测定2
液体表面张力系数的测定2液体表面张力系数的测定2【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【实验原理】液体分子之间存在相互作用力，称为分子力。
液体内部每一个分子周围都被同类的其他分子包围，它所受到的周围分子的作用，合力为零。
而液体的表面层（其厚度等于分子的作用半径，约cm 8 10-左右）内的分子所处的环境跟液体内部的分子缺少了一半和它吸引的分子。
由于液体上的气相层的分子数很少，表面层内每一个分子受到向上引力比向下的引力小，合力不为零，出现一个指向液体内部的吸引力，所以液面具有收缩的趋势。
这种液体表面的张力作用，被称为表面张力。
表面张力f 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，其方向沿液体表面，且恒与分界线垂直，大小与分界线的长度成正比，即L f α= （1）式中α称为液体的表面张力系数，单位为N ?M -1，在数值上等于单位长度上的表面张力。
试验证明，表面张力系数的大小与液体的温度、纯度、种类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。
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）由于水柱有两个液面，且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）表面张力系数的值一般很小，测量微小力必须用特殊的仪器。
本实验用FD-NST-I 型液体表面张力系数测定仪进行测量。
《液体表面张力系数》物理实验报告(有数据)
液体表面张力系数的测定一、实验目的1. 理解液体表面张力系数及其测定方法；2. 用拉脱法测定室温下液体的表面张力系数；3. 了解力敏传感器的特性，学会传感器标定的方法。
二、实验原理液体分子之间存在相互作用力，称为分子力。
液体内部每一个分子周围都被同类的其他分子包围，它所受到的周围分子的作用，合力为零。
而液体的表面层（其厚度等于分子的作用半径，约cm 810-左右）内的分子所处的环境跟液体内部的分子缺少了一半和它吸引的分子。
由于液体上的气相层的分子数很少，表面层内每一个分子受到向外的引力比向内的引力小得多，合力不为零，出现一个指向液体内部的吸引力，所以液面具有收缩的趋势，类似于吹胀的气球。
这种液体表面的张力作用，被称为表面张力。
表面张力f 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，其方向沿液体表面，且恒与分界线垂直，大小与分界线的长度成正比，即L f α=（1）式中α称为液体的表面张力系数，单位为N/m ，在数值上等于单位长度上的表面张力。
试验证明，表面张力系数的大小与液体的温度、纯度、种类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。
将内径为D 1、外径为D 2的金属环水平吊起悬挂在测力计上，然后把它部分浸入待测液体中。
当缓慢地向上拉起金属环时，金属环就会带起一个与液体相连的液环。
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，液环即破裂），则F 应当是金属环重力G 与液环拉引金属环的表面张力f 之和，即f G F +=（2）由于液环有内外两个液面，且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）表面张力系数的值一般很小，测量微小力必须用特殊的仪器。
本实验用到的测力计是硅压阻式力敏传感器，该传感器灵敏度高，线性和稳定性好，以数字式电压表输出显示。
若力敏传感器拉力为F 时，数字式电压表的示数为U ，则有BUF =（5）式中B 表示力敏传感器的灵敏度，单位V/N 。
液体表面张力系数测定实验的原理
液体表面张力系数测定实验的原理液体表面张力系数测定实验的原理1. 引言液体表面张力是指液体表面上分子之间相互吸引的力量。
它是由于表面上的分子受到内部分子的吸引力而呈现出的一种现象。
测定液体表面张力系数可以帮助我们了解液体的性质和特征，以及对于许多领域，如化学、物理和材料科学等的应用具有重要的意义。
本文将介绍液体表面张力系数测定实验的原理。
2. 实验设备和原理在进行液体表面张力系数测定实验时，我们需要使用的主要设备有：测量皿、平衡式天平、毛细管、显微镜、荧光试剂、温度计等。
2.1 液体表面张力测量皿选取液体表面张力测量采用的测量皿是由透明材料制成的，表面应尽量平整，内壁光滑。
因为液体在测量皿的内壁的两层分子产生吸引作用，而在液体表面上只有一层分子，所以液体表面越小，分子间的相互吸引力就越强，表面张力系数越大。
所以为了减小测量误差，测量皿的断面形状应尽量小。
2.2 平衡式天平的选择平衡式天平用于测量毛细管的浸没深度和重力的平衡，从而计算出液体表面张力系数。
天平的灵敏度应当足够高，测量范围应该能够满足实验需求。
2.3 毛细管的选择毛细管用于测量液体的浸没深度。
毛细管的内径应当足够小，这样才能保证液体在毛细管内的升沿高度可以忽略不计。
毛细管的材质应当稳定，不易变形。
2.4 显微镜和荧光试剂的应用显微镜用于观察并测量毛细管内液体的浸没深度。
荧光试剂可以将液体表面张力降低后，可以更加清晰地观察到液体在毛细管内的升沿。
3. 实验步骤接下来，将介绍液体表面张力系数测定实验的具体步骤：3.1 实验前准备- 清洗测量皿和毛细管，确保无灰尘、无杂质。
- 准备荧光试剂，将其稀释至合适浓度。
3.2 进行实验- 将预先准备好的液体倒入测量皿中。
- 将毛细管小心浸入液体中，确保液体完全充满毛细管，并排除气泡。
- 使用显微镜观察毛细管内液体的升沿，测量其高度。
- 将荧光试剂滴入测量皿中，观察其对液体表面张力的影响。
4. 数据处理和分析通过在实验中测量到的浸没深度，可以计算液体表面张力系数。
液体表面张力系数的测量
的规律转换成便于测量和传输的信号的装置。电信号易于 处理，大多数的传感器是将是将物理量等信号转换成电信 号输出的。 （2）结构:由弹性梁和贴在梁上传感器芯片组成。
1.力臂固定点 2.硅力敏传感芯片 3.弹性梁 4.挂钩
（3）原理
灵敏度：传感器输出量增量与相应输入量增量之 比，单位为 mv/N。它表示每增加 1N 的 力，力敏传感器的电压改变量为 K mv。
（3）求出液体表面张力系数，与标准值进行比 较，并用不确定度表示测量结果。
实验仪器
力敏传感器；吊环；液体皿；数字电压表。
力敏传感器
固定螺钉
金属吊片 玻璃器皿
升降调节螺母 调节螺钉
数字电压表
� 2. 数据处理
� 自拟数据处理表格 � 已知条件：宁波地区重力加速度
g=9.794m/S2。 � （1）用作图法求得力敏传感器灵敏度K值。 � （2）求得液体表面张力系数，并用不确定度表
（4）用作图法求出传感器的灵敏度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2030秒，然后用净水洗净。
3、测量液体的表面张力系数
（1）将金属环状吊片轻轻挂在传感器的小钩上，把 盛有待测液体的玻璃容器放在升降台上，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 吊片取下后，调节吊片上的细丝，使吊片与待测液 面平行。
实验内容
1、力敏传感器的定标 （1）接通数字电压表及直流电源，预热15分钟。保证
测力方向和传感器弹簧片的平面垂直。
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。
流体表面张力系数的测定讲解
液体表面张力系数的测量方法的研究摘要：液体表面张力即液体分子之间的内聚力使得液体表面上存在着一种应力。
液体表面张力使得液体表面犹如张紧的弹性膜,具有自发收缩的趋势,单位长度液膜上的表面张力的大小为液体的表面张力系数。
液体表面张力系数是表征表面张力大小的物理量,是讨论液体表面现象,了解液体性质的重要物理参量。
它与温度、压强、密度、液体的黏度、纯度、气相或液相组成以及液体种类等有关。
液体表面张力系数的传统测量方法有很多种,近年来采用新型传感器和计算机等手段对传统方法进行改进的新装置也不断涌现。
目前,测量液体表面张力系数常用的方法有拉平法和拉脱法,另外还有毛细管上升法、U型管法、W il-helmy盘法、滴重法和滴体积法、悬滴法、静滴法、拉环法、大气泡压力法、吊片法、Jaeger法和水波频闪法等。
本文使用labview F1软件记录数据，采用拉脱法测CCl4溶液与不同浓度的Nacl溶液界面、不同浓度的NaCl溶液与空气界面的表面张力系数，并根据实验数据可得出，随着NaCl溶液浓度的增加，溶液的表明张力稍有升高；表面活性剂可以很好的改变液体表面的力学性质降低表面张力关键词：黏度浓度 NaCl CCl4 拉脱法表面活性剂一、实验的理论依据（一）液体与另一种不相混溶的液体接触，其界面产生的力叫液相与液相间的界面张力（如图1界面2）。
从微观上看,表面张力是因液体表面薄层内分子间的相互作用,它不同于液体内部分子间的相互作用,从而使液体表面层具有一种特殊性质。
液态物质的表面层由于分子力的作用形成一层如同张紧的橡皮膜一样的液膜,且有自行收缩的趋势,如果在液面作一长为L 的线段,则线段两边液面上有一张力F 作用于L 且力的方向与线段垂直,大小与线段长度L 成正比,即:F=α·L其中的α称为液体表面张力系数,它等于单位长度直线两旁液面分子之间的相互作用力,由于组成不同的物质的分子不同,且在同一液体中不同温度分子的动能、势能不同,分子间的引力不同,所以张力系数也不同。
实验26 液体表面张力系数的测定3分析
实验26 液体表面张力系数的测定为什么少量水银在干净的玻璃板上会收缩成球冠状，而水却会扩展开来?为什么朝霞里青草上会洒满晶莹的露珠?其原因在于液体和固体界面附近分子的相互作用。
表面张力是液体表面的重要特性，它类似于固体内部的拉伸应力，这种应力存在于极薄的表面层内，是液体表面层内分子力作用的结果。
液体表面层的分子有从液面挤入液内的趋势，从而使液体有尽量缩小其表面的趋势，整个液面如同一张拉紧了的弹性薄膜，我们把这种沿着液体表面，使液面收缩的力称为表面张力。
表面张力描述了液体表层附近分子力的宏观表现，在船舶制造、水利学、化学化工、凝聚态物理中都能找到它的应用。
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．了解液体表面的性质。
2．学习力敏变传感器的定标方法。
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的方法。
【实验仪器】WBM-1A拉脱法液体表面张力实验仪, 水槽，砝码，镊子，吊环，砝码吊盒，游标卡尺【实验原理】表面张力的大小可以用表面张力系数α来描述。
设想在液面上作一长为l的线段，则张力的作用表现在线段两边液面以一定的拉力f相互作用，而且力的方向恒与线段垂直，大小与线段长l成正比，即=（1）lfα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N/。
为m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f沿液面的切线方向，角ϕ称为湿润收缩的表面张力ϕ角逐角（或接触角）。
当继续提起圆筒形吊环时，渐变小而接近为零，这时所拉出的液膜的里、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fg m m F 2)(0++= （2）式中，m 为粘附在吊环上的液体的质量，0m 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απ⋅+=)(2外内D D f （3）则表面张力系数α为：)()(0外内D D g m m F ++-=πα （4）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：)(0外内D D g m F +-=πα （5）表面张力系数α与液体的种类、纯度、温度和它上方的气体成分有关。
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。