液体表面张力系数的测定

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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。

液体表面张力系数的测定

吊环浸没在水中，电压表显示负值
反方向旋转螺母，电压表读数增加继续旋转读数增加到一个最大值
阶段1
继续旋转，读数开始减小
阶段2
此时，观察电压表读数，记下U1、U2
减小到某一个值，液膜破裂
阶段3
22
1. 阶段1的受力分析
吊环下沿浸没在水中时，有
吊环下沿拉离水面，开始拉起液膜时，有
这里，f 为表面张力
次数 U1/mV U2/ mV Δ(U 1U2)/ mV α/(×103N/m)
1
2
3 4 5
内径D1/mm
外经 D2/ mm
20
（3）结果表示
α αi 5
i 1
2 α α i i 1 n
5
=
Uቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
n( n 1 )

α= Eα=
21
五、实验现象的受力分析
对整个的实验过程，可以分为以下3个阶段：
电压表读数达到最大值，此时有
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2. 阶段2的受力分析
达到最大值后，继续反方向转动调节螺母，可以发
现，电压表读数开始减小，这主要是因为附着在液膜上
的水在重力的作用下向下滑，所以拉力减小。
24
3. 阶段3的受力分析
在液膜拉破前瞬间有：
F1 = mg + f1 + f2 = mg + f
在液膜拉破后瞬间有：
8
二、实验仪器
1. 实验装置
1.底座及调节螺丝 4.金属片状圆环 6.数字电压表
2.升降调节螺母 3.培养皿 5.硅压阻式力敏传感器及金属外壳
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2. 硅压阻式力敏传感器的结构及原理
（1）传感器

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d E 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d E 一样时，内外扩散达到平衡。

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。

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、研究液体表面张力与温度的关系。

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层具有一种特殊的性质，即液体表面存在张力。

想象在液体表面上画一条直线，表面张力就表现为直线两侧的液面存在相互作用的拉力，其方向垂直于该直线且与液面相切。

当金属丝框在液面上方时，由于表面张力的作用，框四周会受到一个向上的拉力。

若将框从液面缓慢拉起，在拉起的瞬间，液面会发生破裂，此时所需要克服的力就是液体的表面张力。

若金属丝框的长度为 L，拉起液面时所需要的力为 F，则液体的表面张力系数σ可以表示为：σ ＝ F ／ L 。

在本实验中，我们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，其原理是通过弹簧的伸长来反映所受力的大小。

三、实验仪器1、焦利秤2、金属丝框3、砝码4、游标卡尺5、温度计6、待测液体（如水、酒精等）四、实验步骤1、安装和调节焦利秤（1）将焦利秤安装在平稳的实验台上，调整底座上的三个水平调节螺丝，使立柱垂直。

（2）通过旋转立柱上的升降旋钮，使小镜筒的下沿与玻璃管上的水平刻线对齐，然后挂上砝码盘。

（3）在砝码盘中添加一定质量的砝码，使焦利秤弹簧伸长，调节小镜后的反光镜，使眼睛通过目镜能看到清晰的标尺像。

（4）移动游标，使游标零线与标尺零线对齐，然后读出此时的读数，作为测量的基准。

2、测量金属丝框的长度使用游标卡尺测量金属丝框的边长 L ，多次测量取平均值以减小误差。

3、测量表面张力（1）将金属丝框洗净并晾干，然后挂在焦利秤的挂钩上。

（2）将金属丝框缓慢浸入待测液体中，使框的下沿刚好与液面接触，注意不要带入气泡。

（3）然后缓慢地向上提起焦利秤的秤杆，使金属丝框逐渐脱离液面。

当液面刚好破裂时，记下此时焦利秤的读数 D1 。

（4）在砝码盘中添加一定质量的砝码（例如 05g ），再次将金属丝框浸入液体并拉起，记下液面破裂时焦利秤的读数 D2 。

液体表面张力系数的测定

仪器使用注意事项
1．金属吊环和盛待测液体的器皿须严格处理干净。可用 NaOH 溶液洗净油污或杂质后，用清洁水冲洗干净，并用热吹风烘干。 2．吊环水平须调节好，吊环倾斜会带来较大的误差。 3．仪器开机需预热 15 分钟。 4．在旋转升降台时，尽量使液体的波动要小。 5．工作室不宜风力较大，以免吊环摆动致使零点波动，影响测量。 6．力敏传感器使用时用力不宜大于 0.098N。过大的拉力传感器容易损坏。 7．实验结束须将吊环和玻璃器皿用清洁纸擦干，用清洁纸包好，放入干燥缸内。
思考题
1.实验中要求测量液膜即将拉断前一瞬间的电压值 U1 和拉断后的电压值 U 2 以得到表面张力，为什么？ 2.实验过程中金属吊环不是水平拉出水面，而是出现倾斜现象，对实验结果有无影响？应如何避免？ 3.如果金属吊环沾有油污，对测量结果会产生什么样的影响？ 4.分析本实验的系统误差和随机误差，提出减少误差的改进方法。
3.12 液体表面张力系数的测定
液体表面张力是表征液体性质的一个参数，在表面物理、表面化学、医学等领域中有重要的意义。测量液体表面张力系数的方法有多种，如拉脱法、毛细管法、滴定法等等。本实验利用硅压阻式力敏传感器采用拉脱法测量。
实验目的
1.用拉脱法测量室温下液体的表面张力系数； 2.了解硅压阻式力敏传感器的工作原理，学习力敏传感器的定标方法。
U KF
（3.12-3）
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。实验中，液体表面张力可以由下式得到：
f (U 1 U 2 ) / K
(3.12-4)
K 为力敏传感器灵敏度，单位 V/N。U 1 , U 2 分别为即将拉断液柱时数字电压表读数以及拉断时数字电压表的读数。

(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。

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）（2）测量金属圆环的外径D 1和内径D 2。

（3）记录吊环即将拉断液柱前一瞬间数字电压表的读数值U 1和拉断时瞬间数字电压表的读数U 2。

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 D 1/mm D 2/mm U 1/mV U 2/mV △U/m V f/10-3N α/（10-3N/m ） 1 2 3 4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/mV56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。

液体表面张力系数测定的实验原理

液体表面张力系数测定的实验原理引言液体表面张力是液体分子间的相互作用力在表面处形成的一种力，是导致液体表面上产生“膜状”的现象。

表面张力的大小与液体的性质有关，可以通过实验测定来确定。

本文将详细讨论液体表面张力系数的测定原理及相应的实验方法。

一、实验原理液体表面张力系数是在单位长度上作用垂直于液体表面的力所引起的能量变化，可以用下式进行表示：γ=F l其中，γ表示表面张力系数，F表示作用在液体表面上的力，l表示力的作用长度。

液体表面张力系数的单位是N/m。

二、测定方法液体表面张力系数可以通过静水压力法、杯法和浮物法等多种方法来测定。

其中，静水压力法是最常用的方法之一。

1. 静水压力法静水压力法是利用压强与高度成反比的关系，通过测量液柱高度差来间接计算液体表面张力系数。

实验步骤1.准备两个玻璃杯，并用实验器皿将它们连通。

2.在一个杯子中注入待测液体，使其液面与连通的另一个杯子上的液面保持水平。

3.测量两个液面的高度差ℎ0。

4.在注入液体的杯子中挂一个重物，使液面下降一段距离ℎ。

5.再次测量液面的高度差ℎ′。

6.计算液体表面张力系数γ，公式如下：γ=2(d−D)Vgπℎ其中，d为液体密度，D为水的密度，V为液体体积，g为重力加速度。

2. 杯法杯法是利用液体表面张力对液体表面的收缩力来测定表面张力系数。

实验步骤1.准备一个悬臂杯，并用注射器将它装满待测液体。

2.将注射器与悬臂杯连通，调整注射器，使悬臂杯上的液面与注射器上的液面保持水平。

3.记录注射器中液面下降的长度ℎ。

4.计算液体表面张力系数γ，公式如下：γ=mg 2πR其中，m为注射器中液体的质量，g为重力加速度，R为悬臂杯的半径。

3. 浮物法浮物法是利用液体表面张力对物体浮力的影响来测定表面张力系数。

实验步骤1.选择一个物体，并将其浸入待测液体中，使其浸入深度变为ℎ。

2.测量物体浸入液体前后液面的高度差ℎ′。

3.计算液体表面张力系数γ，公式如下：γ=2gdΔρℎ−ℎ′其中，g为重力加速度，d为液体密度，Δρ为物体的相对密度。

液体表面张力系数的测定

液体表面张力系数的测定实验内容1．测定焦利氏弹簧的倔强系数。

2．测定水的表面张力系数。

教学要求1．了解焦利氏秤测微小力的原理、结构和方法。

2．学习拉脱法测定水的表面张力系数。

3．掌握用逐差法处理数据。

4．了解弹簧平衡位置的选取对所研究问题的作用。

实验器材焦利氏秤，Π型金属丝框，0.5g法码10只,游标卡尺,玻璃杯,酒精,金属镊子,温度计。

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。

液体表面是具有厚度为分子有效半径（约m)的液体薄层。

根据分子运动论，液体表面层内的液体分子与液体内部分子比较，缺少一半能对其起吸收作用的液体分子，因而受到一个指向液体内部的力，这样，液体表面在宏观上就好像一张绷紧的橡皮膜，存在沿着表面并使表面趋于收缩的应力，这种力称为表面张力。

用表面张力系数来描述。

因此，对液体表面张力系数的测定，可以为分析液体表面的分子分布及结构提供帮助。

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。

测量液体表面张力系数有多种方法，如拉脱法，毛细管法，平板法，最大工业气泡压力法等。

本实验是用拉脱法测定水的表面张力系数。

实验原理，那么,表面张力就表现为线段两边的的如果在液体表面想象一条直线段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（6-1）其中，为液体表面张力系数,国际制中单位为牛顿/米，记为N•M-1，数值上等于作用在液体表面单位长度上的力的大小。

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。

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是描述液体分子之间相互作用强度的物理量，也是评价液体表面性质的重要参数。

在实验室中，常采用不同方法对液体表面张力系数进行测定。

本文将介绍几种常用的测定方法和实验步骤，以及一些注意事项。

1. 原理液体表面张力系数是液体表面单位长度的表面能，通常用符号 $\\gamma$ 表示。

在液体表面张力作用下，液体表面形成一个具有弹性的薄膜，趋向减小其表面积。

表面张力系数的测定可以了解液体分子之间的相互作用程度和表面性质。

2. 测定方法2.1. 动态方法动态方法是通过测定液体在不同外界条件下的动力学行为来确定表面张力系数。

常用的动态方法包括颤动法、旋转法和挂滴法等。

2.2. 静态方法静态方法是通过测定液体在平衡状态下的力学行为来确定表面张力系数。

常用的静态方法包括测量法、悬浮法和蒸发法等。

3. 实验步骤3.1. 颤动法测定1.准备一定容量的实验液体和振荡器。

2.将实验液体倒入振荡器，使液体表面光滑平整。

3.开启振荡器，记录液体的振荡频率和振幅。

4.根据实验结果计算表面张力系数。

3.2. 挂滴法测定1.准备一定容量的实验液体和测量仪器。

2.将液体滴在指定的位置，并记录滴下液滴的时间。

3.根据液滴的时间和液体的密度计算表面张力系数。

4. 注意事项1.实验环境应保持稳定，避免外界因素干扰。

2.操作仪器时应注意安全，避免液体溅出或器具损坏。

3.在测定过程中，应根据实际情况采取相应的校正方法，确保实验结果的准确性。

5. 结论通过以上实验方法的测定，我们可以得到液体表面张力系数的定量值，进一步了解液体的特性和表面性质。

液体表面张力系数的测定对于科研和实际应用具有重要意义，有助于推动液体力学研究的发展。

以上就是液体表面张力系数测定的相关内容，希望对您有所帮助。

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。

液体表面张力的测定方法

液体表面张力的测定方法液体表面张力是描述液体分子之间相互作用力的重要参数，它对各种自然现象和工程应用都有着重要的影响。

本文将介绍几种常见的液体表面张力测定方法。

一、方法一：差压法差压法是一种简单且常用的液体表面张力测定方法。

其基本原理是利用液体表面张力引起的液体升降差压来推导液体表面张力的大小。

实验步骤：1. 准备两个不同直径的玻璃垂直毛细管，将其底部浸入待测液体中。

较细的毛细管称为试管，较粗的毛细管称为玻璃导管。

2. 通过调节导管的高度，使试管和导管中的液面保持水平。

3. 记录试管和导管中的液面高度差h。

4. 根据设备的尺度系数和导管的半径，计算液体表面张力。

二、方法二：浮标法浮标法是另一种简便易行的液体表面张力测定方法。

基本原理是利用液体表面张力对浮体的影响来间接测定液体表面张力。

实验步骤：1. 准备一片液体浸没的浮体，如洗净的蚊香炉片。

2. 将浮体轻轻放在液体表面上，并调整其位置，使其平衡浮在液面上。

3. 加入小量表面活性剂或改变液体温度，观察浮体的变化。

4. 根据浮体在不同条件下的浮动情况，推导液体表面张力的大小。

三、方法三：滴下法滴下法是一种常见的液体表面张力测定方法。

其原理是通过测量液体滴下的速度来计算液体表面张力。

实验步骤：1. 准备一段合适长度的毛细管，并将一端封闭。

2. 将封闭端插入待测液体中，使液体能够顺利吸入毛细管。

3. 将封闭端从液体中取出，并封闭另一端。

4. 将封闭端从液体中取出，并立即将其指向一个垂直的带刻度的支架上，并观察液滴自由下落的时间。

5. 根据液滴下落时间和支架刻度，计算液体表面张力。

综上所述，差压法、浮标法和滴下法是几种常见的液体表面张力测定方法。

通过合理选择方法并进行实验，可以准确测定液体表面张力的数值。

液体表面张力系数的测定

液体表面张力系数的测定教学目的：1.了解液体表面的性质；2.掌握用力敏传感器和焦利秤测量微小力的原理和方法；3.掌握用拉脱法测定液体的表面张力系数。

教学内容：1. 用力敏传感器测量液体的表面张力系数，测量公式为)(221D D f l mg F +=-=πσ，只要测出力f 和环内外直径1D 、2D ，即可算出液体的表面张力系数σ。

重点难点：1.重点：力敏传感器的标定，拉脱法测定液体表面张力；2.难点：拉脱法拉脱瞬间受力变化判断，外界环境影响。

教学设计：1.介绍什么是液体表面张力系数和测定液体表面张力系数的方法（5min ）2.讲解用拉脱法测定液体的表面张力系数的实验原理（10min ）3.介绍力敏传感器的标定（5min ）4.介绍实验仪器的使用和注意事项（10min ）5.讲述实验操作步骤（5min ）6.讲解不确定度计算和数据处理（5min ）7.学生自己完成实验，老师辅导（85min ）8.检查学生测量的实验数据（10min ）作业、实验：写一份完整的实验报告。

实验报告要求：写清楚不确定度计算，并分析外界环境对实验的影响，提出改进建议。

液体表面张力是液体的一个重要的物理性质，力能够说明物质的液体状态所特有的许多现象，测量液体表面张力的方法很多，法是不能测量液体表面张力。

可采用拉脱法、用秤量仪器直接测量液体的表面张力，测量方法直观，力，对界面张力仪要求较高，因此需要有一种量程范围较小，灵敏度高，扭秤等灵敏度高，稳定性好，且可数字信号显示。

一、实验内容1、测量力敏传感器灵敏度（对力敏传感器的定标）2、用力敏传感器测量液体的表面张力系数。

二、实验原理种沿着表面的、收缩液面的力称为表面张力。

液体表面层（其厚度等于分子的作用半径，约10-8cm 的分子不同。

作用力的合力为零。

的引力比向下的引力小，合力不为零。

液面挤入液体内部的倾向，并使得液体表面自然收缩，分子数相等时为止。

现出如图1所示的形状（对浸润液面而言）。

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。