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液体表面张力测试方法ppt课件
液体表面张力的测试方法
纺织化学与染整工程Fra bibliotek精选ppt课件2021
1
• 液体表面区的分前子由于言受力不平衡产生的向
内收缩的单位长度的力, 即表面张力。它分为静 态表面张力和动态表面张力。通常液体的表面张
力, 自其液体表面形成之后, 随着时间的推移而有 所变化。在新的液体表面形成的瞬间, 经过约1 s 以上时的表面张力, 称作静态表面张力;在1 s 以 下的表面张力称作动态表面张力。表面张力是多
• 1.3.3 缺点
• (1) 设备复杂, 操作麻烦;
• (2) 数据处理也复杂;
• (3) 待测物质的性质精选需ppt课要件2事021 先准确知道。 11
• 1.4 滴体积法
• 1.4.1 测定原理
• 当一滴液体从毛细管滴头滴下时, 液滴的重 力与液滴的表面张力以及滴头的大小有关。表示 液滴重力(mg) 的简单关系式:mg=2πrγ 实验结 果表明, 实际体积小得多。因此就引入了校正因 子f(r/V1/3), 则更精确的表面张力可以表示 为:γ= mg/{2πrf(r/v1/3)}其中m为液滴的质量, V 为液滴体积, f 为校正因子。只要测出数滴液 体的体积, 就可计算出该液体的表面张力。
• (2) 需要标准物质校正浮力;
• (3) 测定容器需要足够大;
• (4) 不适合高温高压和深颜色液体的测定;
• (5) 清洁程序复杂;
• (6) 测定时稳定慢, 精不选pp适t课件合2021及时测量。
8
• 1.3 悬滴法
• 1.3.1 测定原理
• 悬滴法是根据在水平面上自然形成的液滴形状 计算表面张力。在一定平面上, 液滴形状与液体 表面张力和密度有直接关系。由Laplace 公式, 描述在任意的一点P 曲面内外压差为
纺织化学与染整工程Fra bibliotek精选ppt课件2021
1
• 液体表面区的分前子由于言受力不平衡产生的向
内收缩的单位长度的力, 即表面张力。它分为静 态表面张力和动态表面张力。通常液体的表面张
力, 自其液体表面形成之后, 随着时间的推移而有 所变化。在新的液体表面形成的瞬间, 经过约1 s 以上时的表面张力, 称作静态表面张力;在1 s 以 下的表面张力称作动态表面张力。表面张力是多
• 1.3.3 缺点
• (1) 设备复杂, 操作麻烦;
• (2) 数据处理也复杂;
• (3) 待测物质的性质精选需ppt课要件2事021 先准确知道。 11
• 1.4 滴体积法
• 1.4.1 测定原理
• 当一滴液体从毛细管滴头滴下时, 液滴的重 力与液滴的表面张力以及滴头的大小有关。表示 液滴重力(mg) 的简单关系式:mg=2πrγ 实验结 果表明, 实际体积小得多。因此就引入了校正因 子f(r/V1/3), 则更精确的表面张力可以表示 为:γ= mg/{2πrf(r/v1/3)}其中m为液滴的质量, V 为液滴体积, f 为校正因子。只要测出数滴液 体的体积, 就可计算出该液体的表面张力。
• (2) 需要标准物质校正浮力;
• (3) 测定容器需要足够大;
• (4) 不适合高温高压和深颜色液体的测定;
• (5) 清洁程序复杂;
• (6) 测定时稳定慢, 精不选pp适t课件合2021及时测量。
8
• 1.3 悬滴法
• 1.3.1 测定原理
• 悬滴法是根据在水平面上自然形成的液滴形状 计算表面张力。在一定平面上, 液滴形状与液体 表面张力和密度有直接关系。由Laplace 公式, 描述在任意的一点P 曲面内外压差为
《表面张力的测定》PPT课件
实验目的 实验原理 仪器试剂 实验步骤 演 示 注意事项 思考题
实验原理
d 0 时， dc
Γ＞0，正吸附；
d 0 时 ，Γ＜0，正吸附；
dc
本实验研究正吸附情况。 为了求得表面吸附量，需先 作出σ＝f(c)的等温曲线。
Z c d
dc
Γ z RT
取曲线上不同的点，就可得出不同值，
从而可作出吸附等温线。
实验演示
实验目的 实验原理 仪器试剂 实验步骤 演 示 注意事项 思考题
数据处理
1.以纯水测量结果按式（4）计算K值。纯水的表 面张力见附录。
2.计算各溶液的表面张力值。 3.作表面张力－浓度图，曲线要求光滑。用镜象
法在曲线的整个范围内取10个点左右作切线， 示得相应的Z值。 4.计算出值后，作出吸附等温线，即Γ-c图。
实验目的 实验原理 仪器试剂 实验步骤 演 示 注意事项 思考题
实验步骤
4. 试验数据记录表
浓度(mol·L-1) 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08
高度差(mm)
浓度(mol·L-1) 0.10 0.12 0.16
高度差(mm)
0.2 0.24
实验目的 实验原理 仪器试剂 实验步骤 演 示 注意事项 思考题
按照（2）式，R＝r时的最大附加压力为：
pm
2
r
或
r 2
pm
（3）
实验目的 实验原理 仪器试剂 实验步骤 演 示 注意事项 思考题
Hale Waihona Puke 实验原理实际测量时，使毛细管端刚刚与液面相接触，则可忽略鼓
泡所需克服的静压力，这样就可直接用（3）式进行计算。
当用密度为 的液体作压力计介质时，测得与pm相应的
大学物理实验PPT-液体表面张力系数测量
液体表面张力系数的测量
液体表面张力系数
液体表面张力系数是表征液体性质的一个重 要参数。表面张力促使液体缩小其表面面积， 由于球面是同样体积下面积最小的体，因此在 没有外力的情况下（比如在失重状态下），液 体在平衡状态下总是呈球状。
表面张力 f 的方向沿液体表面，且恒与分界
线垂直，大小与分界线的长度成正比：
水温 t°C
10
15
20
25
30
测量液体表面张力系数α
测量吊环拉断液柱前一瞬间环受到拉力F1对应的电压值U1 测量水柱拉断脱离液面吊环受力为F2对应的电压值U2
f
(D1 D2 )
(U1 U 2 )
B (D1 D2 )
(N / m)
液体表面张力系数α测量
测量次数
1
U1(mv)
U2(mv)
内径:3.310cm ；外径:3.496cm
测量液体表面张力系数α
首先顺时针将升降台调到底， 然后调整调节架高度使吊环离开液面0.5cm左右。
调节升降台拉起水柱时动作必须轻缓，应注意液膜必 须充分地被拉伸开，不能使其过早地破裂，实验过程 中不要使平台摇动而导致测量失败或测量不准。
附：水的表面张力系数α的标准值
系数α N/m2 75 0.071 97 0.071 18
2
3
4
5
思考题
1.本实验操作中，误差来源可能在哪些方面，应 如何避免。 2. 简述液体表面张力系数α的影响因素。
谢谢
物理教学实验中心
电压（mv) —
平均电压（mv)
14.2 29.8 44.7 59.5
g=9.8m/s2
2.5
3 3.5
74.6 89.2 104.1
液体表面张力系数
液体表面张力系数是表征液体性质的一个重 要参数。表面张力促使液体缩小其表面面积， 由于球面是同样体积下面积最小的体，因此在 没有外力的情况下（比如在失重状态下），液 体在平衡状态下总是呈球状。
表面张力 f 的方向沿液体表面，且恒与分界
线垂直，大小与分界线的长度成正比：
水温 t°C
10
15
20
25
30
测量液体表面张力系数α
测量吊环拉断液柱前一瞬间环受到拉力F1对应的电压值U1 测量水柱拉断脱离液面吊环受力为F2对应的电压值U2
f
(D1 D2 )
(U1 U 2 )
B (D1 D2 )
(N / m)
液体表面张力系数α测量
测量次数
1
U1(mv)
U2(mv)
内径:3.310cm ；外径:3.496cm
测量液体表面张力系数α
首先顺时针将升降台调到底， 然后调整调节架高度使吊环离开液面0.5cm左右。
调节升降台拉起水柱时动作必须轻缓，应注意液膜必 须充分地被拉伸开，不能使其过早地破裂，实验过程 中不要使平台摇动而导致测量失败或测量不准。
附：水的表面张力系数α的标准值
系数α N/m2 75 0.071 97 0.071 18
2
3
4
5
思考题
1.本实验操作中，误差来源可能在哪些方面，应 如何避免。 2. 简述液体表面张力系数α的影响因素。
谢谢
物理教学实验中心
电压（mv) —
平均电压（mv)
14.2 29.8 44.7 59.5
g=9.8m/s2
2.5
3 3.5
74.6 89.2 104.1
测定溶液的表面张力PPT课件
并计算在各相应浓度下的Γ。
dc T
值，
• 4. 用c/ Γ对c作图，应得一条直线，由直线斜率求出 Γ ∞。
第12页/共17页
1、将实验点连成平滑的曲线； 2、过曲线上点作曲线的切线； 3、由切线的斜率得到偏导数的值。
第13页/共17页
实验注意事项
• 1.测定用的毛细管一定要洗干净，否则气泡可能不能 连续稳定地流过，而使压差计读数I不稳定，如发生此 种现象，毛细管应重洗。
• 容量瓶（50ml)8支
• 数字式微压差测量仪
1台
第7页/共17页
毛细管 支管试管
滴液漏斗
低真空测压 仪
第8页/共17页
实验步骤
•1 . 安 装 仪 器 ： 洗 净 仪 器 并 按 图 装 置 。 对 需 干 燥 的 仪 器 作干燥处理。
•2.配置乙醇溶液： 分别配制0．02mol/L，0.05mol／L，0．10mol／L， 0 ． 15mol ／ L ， 0.20mol ／ L ， 0 ． 25mol ／ L ， 0．30mol/L，0．35mol/L乙醇溶液各50mL。
• 2.由实验结果计算各份溶液的表面张力 ,并作 ~c曲线。
• 3. 在 ~c 曲 线 上 分 别 在 0 ． 050mol/L ， 0 ． 100mol ／ L ，
0 ． 150mol ／ L ， 0 ． 200mol ／ L ， 0 ． 250mol ／ L 和
0．300mol／L处作切线，分别求出 d各浓 度的
第2页/共17页
C RT
(
d
dC
)T
Γ为表面吸附量(单位:mol·m-2 );T为热力学温度(单位:K);C为稀 溶液浓度(单位:mol·dm-3 );R为气体常数。
大学物理实验PPT-液体表面张力剖析
实验四 电位差计
F U B
B 表示力敏传感器的灵敏度，单位为V /N 。
实验内容及步骤
• 测量力敏传感器的灵敏度 • 测量水的表面张力系数
测量力敏传感器的灵敏度 B
1. 开机预热 15 分钟 2. 吊蓝放在力敏传感器的挂钩上
3. 电压表调零 4. 7 个 0.5 g 片码依次放入吊盘中，记下U0→U7
5. 依次取走片码，记下U7 → U0
2
3
4
5
B 代入D1、D2
附：水的表面张力系数α的标准值
系数α N/m 水温 t°C
0.074 22 0.073 22
10
15
0.072 75 20
0.071 97 25
0.071 18 30
思考题
1.本实验操作中，误差来源可能在哪些方面，应 如何避免。 2.简述液体表面张力系数α的影响因素。
下周实验
测量液体表面张力系数α
测量吊环拉断液柱前一瞬间环受到拉力F1对应的电压值U1 测量水柱拉断脱离液面吊环受力为F2对应的电压值U2
f
(D1 D2 )
(U1 U 2 )
B (D1 D2 )
(N / m)
液体表面张力系数α测量
测量次数
1
U1（mv）
U2（mv）
内径:3.310cm ；外径:3.496cm
拉脱法测定液体表面张力系数
实验装置
调节架
升降台
表面张力系数
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，方向与直线垂直，大小与直线的长度 L 成正比， 即
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、浓度以及温 度有关。
F U B
B 表示力敏传感器的灵敏度，单位为V /N 。
实验内容及步骤
• 测量力敏传感器的灵敏度 • 测量水的表面张力系数
测量力敏传感器的灵敏度 B
1. 开机预热 15 分钟 2. 吊蓝放在力敏传感器的挂钩上
3. 电压表调零 4. 7 个 0.5 g 片码依次放入吊盘中，记下U0→U7
5. 依次取走片码，记下U7 → U0
2
3
4
5
B 代入D1、D2
附：水的表面张力系数α的标准值
系数α N/m 水温 t°C
0.074 22 0.073 22
10
15
0.072 75 20
0.071 97 25
0.071 18 30
思考题
1.本实验操作中，误差来源可能在哪些方面，应 如何避免。 2.简述液体表面张力系数α的影响因素。
下周实验
测量液体表面张力系数α
测量吊环拉断液柱前一瞬间环受到拉力F1对应的电压值U1 测量水柱拉断脱离液面吊环受力为F2对应的电压值U2
f
(D1 D2 )
(U1 U 2 )
B (D1 D2 )
(N / m)
液体表面张力系数α测量
测量次数
1
U1（mv）
U2（mv）
内径:3.310cm ；外径:3.496cm
拉脱法测定液体表面张力系数
实验装置
调节架
升降台
表面张力系数
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，方向与直线垂直，大小与直线的长度 L 成正比， 即
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、浓度以及温 度有关。
液体表面张力的测定实验ppt概述
2024/1/22
1）.标定力传感器灵敏度(求斜率)；
U FBA
U为测量电压，F是拉力，B是灵敏度 2) 测量水的表面张力系数
U1 U2 (D1 D2 )B
D2吊环外径; D1吊环内径; U1吊环脱离水面前电压极大值； U2吊环脱离水面后电压稳定值；
四、实验仪器：
电压表
2024/1/22
所以，
算出表面张力系数
2024/1/22
2.计算表面张力系数
测定
1
2
3
4
5
6
次数
U1（mV）
U2 (mV) U1-U2
计算公式
U1 U2 (D1 D2 )B
关于有效数字
20元=20.00元 ? 数字仪表显示 20mV=20.0 mV ? 20mV=19.5----20.4 mV （范围） 20.0 mV=19.95----20.04 mV（范围） 二者意义不一样。 计算时，中间结果的有效位数不能少于直接
6. 工作室不宜风力较大，以免吊环摆动致使零点波动， 所测系数不正确；
7. 完成实验后，将水盘中的水倒掉并擦拭干净；关掉 电源，摆放整齐。
六、数据处理
1.力敏传感器定标
g=9.794 m/s2
砝码个数 力
1
2
3
4
5
6
U+
U电压（mV，平均值）
砝码6个，每个质量0.500g，注意力的单位和数量级
利用图解法求解B（参考值B=3.00V/N）
操作注意事项
1. 挂上砝码托盘后，电压表起始读数调在10.0-50.0mV 之间；
2. 挂上吊环时要用力较轻，以免损坏传感器挂钩；
3. 调节传感器水平、高度和长短并在整个实验中保持 不变。同时，挂钩位置也不变；
1）.标定力传感器灵敏度(求斜率)；
U FBA
U为测量电压，F是拉力，B是灵敏度 2) 测量水的表面张力系数
U1 U2 (D1 D2 )B
D2吊环外径; D1吊环内径; U1吊环脱离水面前电压极大值； U2吊环脱离水面后电压稳定值；
四、实验仪器：
电压表
2024/1/22
所以，
算出表面张力系数
2024/1/22
2.计算表面张力系数
测定
1
2
3
4
5
6
次数
U1（mV）
U2 (mV) U1-U2
计算公式
U1 U2 (D1 D2 )B
关于有效数字
20元=20.00元 ? 数字仪表显示 20mV=20.0 mV ? 20mV=19.5----20.4 mV （范围） 20.0 mV=19.95----20.04 mV（范围） 二者意义不一样。 计算时，中间结果的有效位数不能少于直接
6. 工作室不宜风力较大，以免吊环摆动致使零点波动， 所测系数不正确；
7. 完成实验后，将水盘中的水倒掉并擦拭干净；关掉 电源，摆放整齐。
六、数据处理
1.力敏传感器定标
g=9.794 m/s2
砝码个数 力
1
2
3
4
5
6
U+
U电压（mV，平均值）
砝码6个，每个质量0.500g，注意力的单位和数量级
利用图解法求解B（参考值B=3.00V/N）
操作注意事项
1. 挂上砝码托盘后，电压表起始读数调在10.0-50.0mV 之间；
2. 挂上吊环时要用力较轻，以免损坏传感器挂钩；
3. 调节传感器水平、高度和长短并在整个实验中保持 不变。同时，挂钩位置也不变；
液体表面张力系数测定-PPT精品文档
物理实验中心
问题和讨论：
• 1. 什么是“三线对齐”？本实验中测量表面张力时缓慢地将∏型 金属丝框从水中拉起，该过程中需要时刻保证“三线对齐”，应 如何操作？ • 2. 实验中要求把∏型金属丝框拉到欲脱离水膜而又恰未脱离的极 限状态，这是为什么？ • 3. 若实验过程中∏型金属丝框不是水平拉出水面，而是出现一端 高一端低的倾斜现象，对实验结果有无影响？应如何避免？ • 4. 试用作图法得出焦利弹簧秤的劲度系数，将结果与逐差法的结 果进行比较。
• 仪器与用具：
①焦利氏秤，②金属框，③砝码，④温度计，⑤游标卡尺， ⑥螺旋测微器，⑦被测液体—自来水等。
物理实验中心
实验原理：
• 1表面张力与表面张力系数： • 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。 • 设想在液体表面上画一条直线，实验指出，直线两旁的液膜 之间存在着相互作用的拉力，力的方向和所画直线垂直，其大小 与所画直线的长成正比，即： • 或
F bah g 2 b
Fbah g k l bah g 2 b 2 b
l ， ，h 的值便可求得α 。 可见，测得k ， 是被测液体
的密度， g 为当地重力加速度
a
实验内容：
1.测量弹簧的劲度系数： k
按要求调节仪器，使刻有横线的小镜子穿过玻璃套 筒的内部。调节底脚螺钉，使小镜子沿竖直方向振动时 不与玻璃套筒发生磨擦，然后旋转手轮使小镜子上的刻 线、玻璃套筒上的刻线与玻璃套筒上的刻线在小镜子里 的像三者相互对齐，即所谓“三线对齐”。用这种方法 保证弹簧的下端的位置是固定不变的，而弹簧的上端可 以向上拉伸。 根据胡克定律，在弹性限度内，弹簧的伸长量与所 加外力成正比，即 ： F k l
相关主题
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2020/5/8
表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一 些，分子间的相互作用表现为引力，具有收缩趋势，所受合外力指 向液体内部，因此有向液体内部运动的趋势，就是表面张力产生的 原因。
2020/5/8
如果液面是水平的，则表面张力f也是 水平的。当平衡时，沿周界的表面张力 互相抵消。此时液体表面内外压相等， 而且等于表面上的外压力P0。
挂上吊环，注意挂环水平； 以顺时针转动升降台使液面上升至环下沿部分
没入液体中； 改为逆时针转动升降台使液面下降； 试测，若数据问题即可开始实验数据记录；观
察环浸入液体中及从液体中拉起时的电压表最
大读数U1和拉断稳定后的读数 U 2
并记录在表格中。
2020/5/8
操作注意事项
1. 挂上砝码托盘后，电压表起始读数调在10.0-50.0mV 之间；
2. 挂上吊环时要用力较轻，以免损坏传感器挂钩；
3. 调节传感器水平、高度和长短并在整个实验中保持 不变。同时，挂钩位置也不变；
4. 取放砝码必须用镊子不能用手直接拿；
5. 仔细检查吊环水平，在旋转升降台时，尽量使液体 的波动要小；
6. 工作室不宜风力较大，以免吊环摆动致使零点波动， 所测系数不正确；
方法
关于有效数字
20元=20.00元 ? 数字仪表显示 20mV=20.0 mV ? 20mV=19.5----20.4 mV （范围） 20.0 mV=19.95----20.04 mV（范围） 二者意义不一样。 计算时，中间结果的有效位数不能少于直接
测量数据的有效位数。
2020/5/8
2020/5/8
2020/5/8
思考与习题：
1、实验中用了什么方式测力？其基本原理是什么？ 2、水的表面张力系数与哪些因素有关？ 3、拉脱装置采用圆环相比其它形状有什么好处？ 4、拉脱装置若不干净，测量数据有什么变化？ 5、怎么判断测量中液面深度不一致对测量结果的影
响？ 6、怎么判断测量中拉脱装置圆环水平？ 7、表面张力系数系数测量除拉脱法，还可以用什么
2020/5/8
如果液面是弯曲的，则沿AB周界面上的表面张力f不是水平的 。当平衡时，表面张力将有一合力。
当液面为凸形时，合力指向液体内部。 表面内部的液体分子所 受压力必大于外部压力。
2020/5/8
当液面为凹形时，合力指向液体外部。 液体内部的压力将小于外面的压力。
2020/5/8
影响表面张力的因素
68.6
83.5
2、平均法求B 列出6个方程
前三个方程相加有 73.5=3.00gB +3A (1) 后三个方程相加有 206.1=7.50 gB +3A (2)
所以，
算出表面张力系数
2020/5/8
2.计算表面张力系数
测定
1
2
3
4
5
6
次数
U1（mV）
U2 (mV) U1-U2
计算公式
U1 U2 (D1 D2 )B
2020/5/8
数据处理举例 (注意单位、有效数字、数量级3.013）
一、力敏传感器定标
g=9.794 m/s2
砝码个数
1
2
3
4
5
6
电压 mV，
U1
U2
U3
U4
U5
U6
平均值
9.6
24.6
1、逐差法求灵敏度B
U4— U1= 44.4 U5- U2= 44.0 U6- U3=44.2
39.3
54.0
2020/5/81）.标定源自传感器灵敏度(求斜率)；U FBA
U为测量电压，F是拉力，B是灵敏度 2) 测量水的表面张力系数
U1 U2 (D1 D2 )B
D2吊环外径; D1吊环内径; U1吊环脱离水面前电压极大值； U2吊环脱离水面后电压稳定值；
四、实验仪器：
电压表
2020/5/8
五、实验步骤：
1.定标的实验步骤：
调节仪器水平 调传感器高度和位置，注意其水平。挂上挂环
后，调节传感器高度、方位、长度，让其处于 升降台的中央；在测量过程中不能变动。 挂上砝码托盘,打开电压表电源，将起始读数调 在10.0-50.0mV之间。 加砝码，稳定后读电压表示数（加、减砝码各 测一次）。
2.测量水的表面张力的实验步骤：
液体表面张力系数的测定
2020/5/8
一、表面张力现象与形成条件
为什么水面上的小昆虫能在水面上行走，而不会沉入水中？
大珠小珠落玉盘
2020/5/8
二、表面张力的定性解释
分子间既有引力作用 又有斥力作用
f
d
o•
斥力
r0
引力
r
R
液体表面张力产生的原因是 液体跟气 体接触的表面存在一个薄层，叫做表面 层。
温度 杂质含量
三、实验测量方法:
拉脱法 毛细管升高法 液滴测重法 我们的实验采用第一种实验方法。装置示意图如下：
拉脱法
1、基本原理
膜拉脱时的最大力
2、要解决的技术问题
微小变力的测量方法
3、微小变力的测量方法
非电量电测，通过物理效应将非电学量转换为电学量进 行测量。在本实验中利用压电效应将力转换为电压进行测 量。
7. 完成实验后，将水盘中的水倒掉并擦拭干净；关掉 电源，摆放整齐。
六、数据处理
1.力敏传感器定标
g=9.794 m/s2
砝码个数 力
1
2
3
4
5
6
U+
U电压（mV，平均值）
砝码6个，每个质量0.500g，注意力的单位和数量级
利用图解法求解B（参考值B=3.00V/N）
说明：1.横坐标是力，纵坐标为电压。注意标度、单位和数量级； 2.连线时必须连直线； 3.取点，取相距较远的两个非测量点并读出其值； 4.计算出传感器的灵敏度。 B应该取几位？
表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一 些，分子间的相互作用表现为引力，具有收缩趋势，所受合外力指 向液体内部，因此有向液体内部运动的趋势，就是表面张力产生的 原因。
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如果液面是水平的，则表面张力f也是 水平的。当平衡时，沿周界的表面张力 互相抵消。此时液体表面内外压相等， 而且等于表面上的外压力P0。
挂上吊环，注意挂环水平； 以顺时针转动升降台使液面上升至环下沿部分
没入液体中； 改为逆时针转动升降台使液面下降； 试测，若数据问题即可开始实验数据记录；观
察环浸入液体中及从液体中拉起时的电压表最
大读数U1和拉断稳定后的读数 U 2
并记录在表格中。
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操作注意事项
1. 挂上砝码托盘后，电压表起始读数调在10.0-50.0mV 之间；
2. 挂上吊环时要用力较轻，以免损坏传感器挂钩；
3. 调节传感器水平、高度和长短并在整个实验中保持 不变。同时，挂钩位置也不变；
4. 取放砝码必须用镊子不能用手直接拿；
5. 仔细检查吊环水平，在旋转升降台时，尽量使液体 的波动要小；
6. 工作室不宜风力较大，以免吊环摆动致使零点波动， 所测系数不正确；
方法
关于有效数字
20元=20.00元 ? 数字仪表显示 20mV=20.0 mV ? 20mV=19.5----20.4 mV （范围） 20.0 mV=19.95----20.04 mV（范围） 二者意义不一样。 计算时，中间结果的有效位数不能少于直接
测量数据的有效位数。
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思考与习题：
1、实验中用了什么方式测力？其基本原理是什么？ 2、水的表面张力系数与哪些因素有关？ 3、拉脱装置采用圆环相比其它形状有什么好处？ 4、拉脱装置若不干净，测量数据有什么变化？ 5、怎么判断测量中液面深度不一致对测量结果的影
响？ 6、怎么判断测量中拉脱装置圆环水平？ 7、表面张力系数系数测量除拉脱法，还可以用什么
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如果液面是弯曲的，则沿AB周界面上的表面张力f不是水平的 。当平衡时，表面张力将有一合力。
当液面为凸形时，合力指向液体内部。 表面内部的液体分子所 受压力必大于外部压力。
2020/5/8
当液面为凹形时，合力指向液体外部。 液体内部的压力将小于外面的压力。
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影响表面张力的因素
68.6
83.5
2、平均法求B 列出6个方程
前三个方程相加有 73.5=3.00gB +3A (1) 后三个方程相加有 206.1=7.50 gB +3A (2)
所以，
算出表面张力系数
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2.计算表面张力系数
测定
1
2
3
4
5
6
次数
U1（mV）
U2 (mV) U1-U2
计算公式
U1 U2 (D1 D2 )B
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数据处理举例 (注意单位、有效数字、数量级3.013）
一、力敏传感器定标
g=9.794 m/s2
砝码个数
1
2
3
4
5
6
电压 mV，
U1
U2
U3
U4
U5
U6
平均值
9.6
24.6
1、逐差法求灵敏度B
U4— U1= 44.4 U5- U2= 44.0 U6- U3=44.2
39.3
54.0
2020/5/81）.标定源自传感器灵敏度(求斜率)；U FBA
U为测量电压，F是拉力，B是灵敏度 2) 测量水的表面张力系数
U1 U2 (D1 D2 )B
D2吊环外径; D1吊环内径; U1吊环脱离水面前电压极大值； U2吊环脱离水面后电压稳定值；
四、实验仪器：
电压表
2020/5/8
五、实验步骤：
1.定标的实验步骤：
调节仪器水平 调传感器高度和位置，注意其水平。挂上挂环
后，调节传感器高度、方位、长度，让其处于 升降台的中央；在测量过程中不能变动。 挂上砝码托盘,打开电压表电源，将起始读数调 在10.0-50.0mV之间。 加砝码，稳定后读电压表示数（加、减砝码各 测一次）。
2.测量水的表面张力的实验步骤：
液体表面张力系数的测定
2020/5/8
一、表面张力现象与形成条件
为什么水面上的小昆虫能在水面上行走，而不会沉入水中？
大珠小珠落玉盘
2020/5/8
二、表面张力的定性解释
分子间既有引力作用 又有斥力作用
f
d
o•
斥力
r0
引力
r
R
液体表面张力产生的原因是 液体跟气 体接触的表面存在一个薄层，叫做表面 层。
温度 杂质含量
三、实验测量方法:
拉脱法 毛细管升高法 液滴测重法 我们的实验采用第一种实验方法。装置示意图如下：
拉脱法
1、基本原理
膜拉脱时的最大力
2、要解决的技术问题
微小变力的测量方法
3、微小变力的测量方法
非电量电测，通过物理效应将非电学量转换为电学量进 行测量。在本实验中利用压电效应将力转换为电压进行测 量。
7. 完成实验后，将水盘中的水倒掉并擦拭干净；关掉 电源，摆放整齐。
六、数据处理
1.力敏传感器定标
g=9.794 m/s2
砝码个数 力
1
2
3
4
5
6
U+
U电压（mV，平均值）
砝码6个，每个质量0.500g，注意力的单位和数量级
利用图解法求解B（参考值B=3.00V/N）
说明：1.横坐标是力，纵坐标为电压。注意标度、单位和数量级； 2.连线时必须连直线； 3.取点，取相距较远的两个非测量点并读出其值； 4.计算出传感器的灵敏度。 B应该取几位？