液体表面张力的测定实验报告

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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。

液体表面张力系数测定的实验报告-资料类

液体表面张力系数测定的实验报告－资料类关键信息项：1、实验目的2、实验原理3、实验仪器4、实验步骤5、实验数据6、数据处理与分析7、误差分析8、结论11 实验目的本次实验旨在通过多种方法测定液体的表面张力系数，深入理解液体表面张力的概念及其影响因素，并提高实验操作和数据处理的能力。

111 具体目标包括1111 掌握测量液体表面张力系数的基本原理和方法。

1112 学会使用相关实验仪器进行精确测量。

1113 分析实验过程中可能产生的误差，并探讨减小误差的措施。

12 实验原理液体表面张力是指液体表面层内分子间的相互作用力，使得液体表面具有收缩的趋势。

表面张力系数是描述液体表面张力大小的物理量，通常用γ表示。

121 常见的测量方法及原理1211 拉脱法当一金属框从液面上缓慢拉起时，所受到的拉力等于液体表面张力与所拉起的液膜重力之和。

在液膜即将破裂的瞬间，拉力达到最大值 F，此时液膜的内外压力差与表面张力平衡，即 F ＝γ×L，其中 L 为金属框的周长。

1212 毛细管升高法当液体在毛细管中上升时，管内液面会形成弯曲液面。

根据流体静力学原理，液面上升高度 h 与表面张力系数γ、液体密度ρ、重力加速度 g 以及毛细管半径 r 之间存在关系：γ ＝（ρghr) ／ 2。

1213 焦利秤法利用焦利秤测量弹簧的伸长量，从而间接求出液体表面张力所产生的拉力。

13 实验仪器131 拉脱法实验仪器1311 力传感器用于测量拉力的大小。

1312 金属框通常为矩形或圆形。

1313 升降台控制金属框的升降。

132 毛细管升高法实验仪器1321 毛细管具有较小的内径。

1322 测量尺用于测量液面上升高度。

133 焦利秤法实验仪器1331 焦利秤包括弹簧、指针、刻度盘等。

1332 砝码用于校准焦利秤。

14 实验步骤141 拉脱法实验步骤1411 调整实验装置，使金属框水平且与液面平行。

1412 缓慢升起升降台，使金属框逐渐脱离液面，同时记录力传感器的示数。

溶液表面张力的测定实验报告

溶液表面张力的测定实验报告一、实验目的1、掌握最大气泡压力法测定溶液表面张力的原理和方法。

2、测定不同浓度正丁醇水溶液的表面张力，计算表面吸附量和表面活性剂分子的横截面积。

3、了解表面张力与溶液浓度之间的关系，加深对表面化学基本概念的理解。

二、实验原理1、表面张力在液体内部，每个分子都受到周围分子的吸引力，合力为零。

但在液体表面，分子受到指向液体内部的合力，使得液体表面有自动收缩的趋势。

要增大液体的表面积，就需要克服这种内聚力而做功。

在温度、压力和组成恒定时，增加单位表面积所做的功即为表面张力，用γ表示，单位为 N·m⁻¹或 mN·m⁻¹。

2、最大气泡压力法将毛细管插入待测液体中，缓慢打开滴液漏斗的活塞，让体系缓慢减压。

当压力差在毛细管端产生的作用力稍大于毛细管口液体的表面张力时，气泡就会从毛细管口逸出。

此时，气泡内外的压力差最大，这个最大压力差可以通过 U 型压力计测量得到。

根据拉普拉斯方程：＼（＼Delta p ＝＼frac{2\gamma}｛r}＼）其中，＼（＼Delta p\）为最大压力差，＼（r\）为毛细管半径，＼（＼gamma\）为液体的表面张力。

对于同一根毛细管，＼（r\）是定值。

只要测出\（＼Delta p\），就可以算出液体的表面张力\（＼gamma\）。

3、表面吸附与吉布斯吸附等温式在一定温度下，溶液的表面张力随溶液浓度的变化而变化。

当溶质能降低溶剂的表面张力时，溶质在表面层中的浓度比溶液内部大，称为正吸附；反之，当溶质能升高溶剂的表面张力时，溶质在表面层中的浓度比溶液内部小，称为负吸附。

吉布斯吸附等温式为：＼（＼Gamma ＝＼frac{1}｛RT}＼frac{d\gamma}｛dC}＼）其中，＼（＼Gamma\）为表面吸附量（单位：mol·m⁻²），＼（R\）为气体常数（＼（8314 J·mol⁻¹·K⁻¹\）），＼（T\）为绝对温度，＼（C\）为溶液浓度，＼（＼frac{d\gamma}｛dC}＼）为表面张力随浓度的变化率。

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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。

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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。

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。

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

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。
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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。

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。

液体表面张力测定实验报告

液体表面张力测定实验报告实验报告：液体表面张力测定实验目的：本实验旨在通过实验测量液体表面张力，研究不同液体和不同温度下表面张力的变化规律，并了解表面张力在日常生活中的应用。

实验器材：- 测量板- LED光源- 数字显微镜- 带刻度的注射器- 牛奶、水、酒精等不同液体- 温度计实验原理：液体表面张力是液体表面质点受内部分子力的拉扯作用而形成的内向弹力。

液体表面张力对于许多现象都有很重要的影响，如农田排灌、水下植物生长以及液体的挥发等。

实验中通过注射器从测量板的液面上注入部分液体，使液面稍稍凸起，再根据测量板上有多少液体，利用液面弯曲计算表面张力。

实验过程：1.准备不同液体和温度计。

2.取一定量的液体，注入测量板，注意不要注入过多的液体。

3.观察液面，根据液面的形态和液体的特性，确定其对应的弯曲半径。

4.利用注射器在液面上方S处加入一些液体，观察液体如何弥散，用显微镜观察对液面形态的影响。

5.根据液面的形态计算表面张力。

6.再依次测量不同液体及不同温度下的表面张力，并记录数据。

实验数据：液体弯曲半径（mm）表面张力（mN/m）牛奶 6.5 53.3水 9.8 72.2酒精 3.1 24.4不同温度下的表面张力：液体温度（°C）弯曲半径（mm）表面张力（mN/m）水 20 9.8 72.230 12.0 68.540 14.5 63.150 17.5 55.860 22.0 49.7牛奶 20 6.5 53.330 8.0 48.140 10.0 42.750 12.5 35.160 16.5 27.6酒精 20 3.1 24.430 4.0 21.740 5.0 19.250 7.0 15.260 9.5 11.0实验分析：从实验数据可得，不同液体间表面张力差异比较大，其中水的表面张力最大，酒精的表面张力最小。

不同液体在不同温度下表面张力均有所变化，一般情况下，温度升高，表面张力会减小。

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上的表现，是液体分子间结合力的一种表现形式。

表面张力的大小与液体的性质、温度、压力等因素有关，因此测定液体表面张力系数对于研究液体性质和应用具有重要意义。

本实验通过测定不同液体的表面张力系数，探究液体性质的差异和影响因素。

实验目的：1. 了解液体表面张力的概念和测定方法。

2. 测定不同液体的表面张力系数，比较液体性质的差异。

3. 探究温度对液体表面张力的影响。

实验原理：实验中采用的测定液体表面张力系数的方法是测量液滴的形状，根据杨氏方程计算表面张力系数。

液滴在平衡状态下，液滴的表面张力与重力平衡，液滴的形状与表面张力系数有关。

实验步骤：1. 准备实验器材：玻璃板、毛细管、滴液瓶、温度计等。

2. 将玻璃板清洗干净，用酒精擦拭表面，以确保无杂质。

3. 用滴液瓶将待测液体滴在玻璃板上，注意滴液的大小和均匀性。

4. 用毛细管将待测液体滴在玻璃板上的液滴吸走，注意保持液滴形状稳定。

5. 用显微镜观察液滴的形状，并测量液滴的直径。

6. 测量环境温度，并记录数据。

7. 重复以上步骤，测量不同液体的表面张力系数。

实验结果与分析：通过实验测量得到不同液体的表面张力系数数据，并进行比较分析。

发现不同液体的表面张力系数存在差异，这与液体的性质有关。

例如，水的表面张力系数较大，而酒精的表面张力系数较小。

这可能是由于水分子之间的氢键作用较强，而酒精分子之间的相互作用力较弱所致。

此外，实验还发现温度对液体表面张力的影响较大。

随着温度的升高，液体分子的热运动增强，分子间相互作用力减弱，导致表面张力系数减小。

这与热力学原理中分子热运动与分子间距离的关系相符。

实验结论：1. 不同液体的表面张力系数存在差异，这与液体的性质有关。

2. 温度升高会导致液体表面张力系数减小。

实验误差与改进：1. 实验中可能存在测量液滴直径的误差，可以使用更精确的测量仪器进行测量。

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报告

液体表⾯张⼒系数的测定报告液体表⾯张⼒系数的测定实验报告模板【实验⽬的】1．了解⽔的表⾯性质，⽤拉脱法测定室温下⽔的表⾯张⼒系数。

2．学会使⽤焦利⽒秤测量微⼩⼒的原理和⽅法。

【实验仪器】焦利秤，砝码，烧杯，温度计，镊⼦，⽔，游标卡尺等。

【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 ＝αL（1）⽐例系数α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，则有式中d1、d2分别为圆环的内外直径。

实验表明，α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，α值越⼩，液体含杂质越多，α值越⼩，只要上述条件保持⼀定，则α是⼀个常数，所以测量α时要记下当时的温度和所⽤液体的种类及纯度。

【实验步骤】1．安装好仪器，挂好弹簧，调节仪器⾄符合实验要求。

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，三线对齐后，读出游标０线对应刻度的数值Ｌ0。

2．测量弹簧的倔强系数K 。

依次增加1.0g 砝码，即将质量为1.0g ，2.0g ，3.0g ，…9.0g 的砝码加在下盘内。

三线对齐后分别读出每次⽰数L1、L2、…L9；再逐次减少1.0g 砝码，同样的，分别记下游标０线所指⽰的读数、、 … ，取⼆者平均值，⽤逐差法求出弹簧的倔强系数。

即50()5i i i i L L L +=?=-∑ (6)（7） 3．测（F －mg ）值。

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。

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。