液体表面张力系数测定实验报告

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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

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、学习使用力敏传感器测量微小力的原理和方法。

3、研究液体表面张力系数与液体温度、浓度等因素的关系。

二、实验原理液体表面层内分子受到指向液体内部的拉力,使得液体表面有收缩的趋势。

要使液体表面增大,就需要克服这种内聚力而做功。

单位长度上所受的这种力称为表面张力,其大小与液体的种类、温度和纯度等因素有关。

拉脱法测量液体表面张力系数的基本原理是:将一个金属圆环水平地浸入液体中,然后缓慢地将其拉起,在拉起的过程中,圆环会受到液体表面张力的作用。

当圆环即将脱离液面时,所施加的拉力等于液体表面张力与圆环所受重力之差。

设圆环的内半径为$r_1$,外半径为$r_2$,拉起圆环所需的拉力为$F$,液体的表面张力系数为$\sigma$,则根据力的平衡条件,有:$F =(π(r_2^2 r_1^2))\sigma$从而可得液体表面张力系数:$\sigma =\frac{F}{π(r_2^2 r_1^2)}$在本实验中,拉力$F$通过力敏传感器测量,其输出电压$U$与拉力$F$成正比,即$F = kU$,其中$k$为力敏传感器的灵敏度。

三、实验仪器1、液体表面张力系数测定仪。

2、力敏传感器。

3、数字电压表。

4、游标卡尺。

5、纯净水、洗洁精溶液等。

四、实验步骤1、仪器安装与调试将力敏传感器固定在铁架台上,使其探头向下。

将数字电压表与力敏传感器连接,调整零点。

用游标卡尺测量金属圆环的内半径$r_1$和外半径$r_2$。

2、测量纯净水的表面张力系数将洗净的金属圆环挂在力敏传感器的挂钩上,调整升降台,使圆环浸入纯净水中。

缓慢地向上移动升降台,观察数字电压表的示数变化。

当圆环即将脱离液面时,记录电压表的示数$U_1$。

重复测量多次,取平均值。

3、测量不同温度下纯净水的表面张力系数改变纯净水的温度,例如用热水加热或冷水冷却,分别测量在不同温度下的表面张力系数。

测液体表面张力系数实验报告

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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

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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

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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

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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。

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

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

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检查设备
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。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
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。

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)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。

液体表面张力系数的测定实验报告

液体表面张力系数的测定实验报告

张力f的大小与分界线的长度成正比。由于表面张力 与接触面的周长
成正比,即
,所以由(2)式得:
(3)
因此,只要通过实验测出拉力 、 及 和 ,代入(3)式,即可求 出水的表面张力系数 。
实验时,可用—“ ”型金属框架来代替金属薄片。这时, 为 金属框架横梁的长度, 为金属丝的直径。
(3)式中,若 、 的单位为 , 、 的单位为N, 的单位为 , 的单位为 , 称为表面张力系数,单位是N/m。表面张力系数与液
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。
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

(完整版)液体表面张力系数的测定实验报告

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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(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拉紧的弹性膜,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,那么表面张力的大小$f$ 就与线段长度$L$ 成正比,即:\f =\alpha L\其中,比例系数$\alpha$ 称为液体的表面张力系数,其单位为$N/m$。

在本实验中,我们采用拉脱法测量液体的表面张力系数。

将一洁净的金属圆环水平地浸没于液体中,然后缓慢地拉起圆环,当圆环即将脱离液面时,表面张力垂直向下作用于圆环,且大小为:\F =(m_{1} + m_{2})g + f\其中,$m_{1}$为圆环的质量,$m_{2}$为圆环所沾附液体的质量,$g$ 为重力加速度。

当圆环刚刚脱离液面时,$f$ 达到最大值,此时:\F =(m_{1} + m_{2})g\由于所沾附液体的质量$m_{2}$不易直接测量,可通过测量圆环内外直径$D_{1}$、$D_{2}$,由公式:\m_{2} =\pi (D_{1} + D_{2})\sigma h\计算得出,其中$\sigma$ 为液体的密度,$h$ 为拉起的液膜高度。

三、实验仪器焦利秤、砝码、游标卡尺、金属圆环、纯净水、温度计等。

四、实验步骤1、安装好焦利秤,调节底座水平,使秤框能上下自由移动。

2、测量金属圆环的内外直径$D_{1}$、$D_{2}$,各测量六次,取平均值。

3、挂上砝码盘,调节焦利秤的零点。

4、将金属圆环洗净,用纯净水冲洗后,挂在焦利秤的小钩上。

5、调节升降旋钮,使圆环缓慢下降,浸没于水中,注意保持水平。

6、然后缓慢上升,观察圆环即将脱离液面时的示数,记录此时的拉力$F$。

7、测量水温,记录温度值。

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

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。

液体表面张力实验报告

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》物理实验报告(有数据)

《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。

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

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。

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。

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) 掌握力敏传感器的原理和方法(2) 了解液体表面的性质,测定液体表面张力系数。

二【实验内容】用力敏传感器测量液体表面的张力系数三【实验原理】液体具有尽量缩小其表面的趋势,好像液体表面是一张拉紧了的橡皮膜一样。

这种沿着表面的、收缩液面的力称之为表面张力。

测量表面张力系数的常用方法:拉脱法、毛细管升高法和液滴测重法等。

此试验中采用了拉脱法。

拉脱法是直接测定法,通常采用物体的弹性形变(伸长或扭转)来量度力的大小。

液体表面层内的分子所处的环境跟液体内部的分子不同。

液体内部的每一个分子四周都被同类的其他分子所包围,他所受到的周围分子合力为零。

由于液体上方的气象层的分子很少,表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,并使得液体表面自然收缩,直到处于动态平衡。

假如在液体中浸入一块薄钢片,则钢片表面附近的液面将高于其它处的,如图1所示。

由于液面收缩而产生的沿切线方向的力Ft 称之为表面张力,角φ称之为接触角。

当缓缓拉出钢片时,接触角φ逐渐的减小而趋于零,因此Ft 方向垂直向下。

在钢片脱离液体前诸力平衡的条件为F = mg + F t (1)其中F 是将薄钢片拉出液面的时所施加的外力,mg 为薄钢片和它所沾附的液体的总重量。

表面张力Ft 与接触面的周长2(l+d)成正比,故有Ft = 2σ(l+d),式中比例系数σ称之为表面张力系数,数值上等于作用在液体表面单位长度上的力。

将Ft 代入式(1)中得(2)当用环形丝代替薄钢片做此实验时,设环的内外直径为D1、D2,当它从液面拉脱瞬间传感器受到的拉力差 f = F –mg =π(D1+D2)σ,此时(3)只要测出力f 和环的内外直径,将它们代入式(3),即可算出液体的表面张力系数σ。

式中各量的单位统一为国际单位。

四【实验仪器】F tF t Fmg图1(1)FD—NST—B 液体表面张力系数测定仪。

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

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。

液体表面张力系数测定实验报告

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。

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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 (L 为圆形液膜的周长)
,则有 2F mg L (2)
所以
2F
mg
L
(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
12
F mg
D 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。


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。

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。

如图 2 所示,f 为表面张力,其方向沿着凹球面的切线方向,大小为 2f
r ,其中
r 为毛细管的内孔半径。

设 为接触角(与液体和管壁材料的性质有
面的部关),凹球面的半径为R ,由图 2 可知cos r
R
,由表面张力产生的、垂直向上提高液面的力为cos
f ,若忽略h 上分液体的重
量,则这个力与毛细管中高为h 的液柱重量平衡,即
2
2
22cos
r r gh R
(7)
所以
2cos
2r gh
R gh
(8)
式ρ中为液体的密度,g 为重力加速度。

如果玻璃管壁和水都非常清净,则
0,R r ,而(8)而式变为
2
r gh (9)
在推导公式(9)时,忽略了毛细管中凹球面下端与上端之间液体的重量,为了得到更精确的计算公式,必须考虑这部分液体的重量。

该部分液体的体积约等于半径为 r 、高也为r 的圆柱体体积和
半径为 r 的球体积的一半之差,即3
33
2133
r r r ,故忽略的液体重量为
3
13
r g 。

当考虑这部分液体重量后,可得 112346r d
r g h d g h (10)
由上式可知,只要测出毛细管的内径 d 和上升的液柱高 h ,就可算出表面张力系数σ。

【实验仪器】
1、表面张力系数测定仪,如图 3 所示,包括硅扩散电阻非平衡电桥的电源和测电桥失去平衡时输出电压大小的数字电压表、铁架台、微调升降台、装有力敏传感器的固定杆、盛液体的玻璃器皿一套、铝合金圆形吊环一个、0.500g 砝码七只(定标用),其它仪器包括镊子(取砝码、砝码盘和挂吊环用),待测液体水,烧杯,温度计等。

2、读数显微镜,玻璃毛细管。

【实验内容】
一、:拉脱法测水表面张力系数
1、实验准备
(1)连线后接通主机电源,开机预热。

(2)调节铁架台上的三个水平调节螺丝,使铁架台水平。

(3)清洗玻璃器皿
(4)预热15 分钟后,可对力敏传感器定标。

2、硅压阻力敏传感器定标
(1)将砝码盘挂在力敏传感器的挂钩上。

(2)将数字电压表调零。

(3)依次加入0.500g的砝码,待稳定后记下电压表读数。

注意放砝码时应尽量轻。

每次增加0.500g砝码,待稳定后记下
电压表读数Ui(i =1,2,…8)。

3、水表面张力系数的测量
(1)将砝码盘取下来换上吊环,使吊环平面成水平状态。

(2)在玻璃器皿内放入被测液体并安放在升降台上。

(3)在测定液体表面张力系数过程中,可观察到液体产生的浮力与张力的情况与现象,以顺时针转动升降台大螺帽时液体液面上升,当吊环下沿部分均浸入液体中时,改为逆时针转动该螺帽,这时液面往下降(或者说相对吊环往上提拉),观察环浸入液体中及从液体中拉起时的物理过程和现象。

特别应注意吊环即将拉断液膜前一瞬间数字电压表读数值为U1,拉断时瞬间数字电压表读数为U 2。

记下这两个数值,这时
U U U.重复测量6 次。

12
二、毛细管升高法测表面张力系数
1、将烧杯装入适量纯水后放在支架上,将洗净烘干的毛细管插入液
体中,使之铅直,可见到液体将沿毛细管上升到一定高度。

2、调节望远镜焦距,使看清被测毛细管,在上下慢慢移动显微镜,
使望远镜中十字叉丝的水平线与毛细管中液体凹面的下沿相切,记下该读数,然后移动显微镜使十字叉丝的水平线与玻璃器皿中液体凹面的下沿相切,再记下该读数,两读数之差即为液柱高h。

重复测量5 次,将所得数据记入表格中。

3、将毛细管取出平放在木盒上,对准显微镜筒调节焦距,直至观察
到清晰的毛细管圆孔图像,测出内径d,转动毛细管,放在不同的方位测五次,将所得数据记入表格中。

【数据处理】
1、硅压阻力敏传感器定标
表1 力敏传感器定标
用最小二乘法拟合得得仪器的灵敏度K,并求得线性相关系数r。

2、纯水液体表面张力系数的测量
表2 纯水的表面张力系数测量(水的温度T = 25℃)
根据公式计算在室温下纯水的表面张力系数α。

然后与标准值相比较,求出相对不确定度并写出结果表达式。

二、毛细管法
1、毛细管法测液体的表面张力系数数据表(T= 25℃)
2、与拉脱法测量的结果比较,分析误差原因。

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