大学物理实验-液体表面张力剖析.ppt

拉脱法测定液体表面张力系数 实验装置 升降台 调节架 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 f ＝αL 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。 吊环拉脱法实验原理 F 吊环拉断液柱前一瞬间环受到的拉力F1，对应电压值U1 水柱拉断时瞬间吊环受力为F2，对应电压值U2 硅压阻力敏传感器 力敏传感器所受拉力为F 时数字式电压表示数为U： 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 开机预热 15 分钟 吊蓝放在力敏传感器的挂钩上 电压表调零 7 个 0.5 g 片码依次放入吊盘中，记下U0→U7 依次取走片码，记下U7 → U0 力敏传感器最大量程0.098N，不要用力过大 测量硅单晶电阻应变传感器的灵敏度B 注：数字电压表使用前加上篮调零后测量 力敏传感器定标，测量灵敏度B g=9.8m/s2 砝码个数 0 1 2 3 4 5 6 7 电压(mv) 0.0 15.3 29.6 44.7 59.0 74.1 88.9 103.6 电压(mv) -0.1 15.0 28.8 43.9 58.4 73.4 88.1 103.3 电压平均(mv) 测量水的表面张力系数 玻璃器皿中放水1/2到2/3之间 吊环放在力敏传感器的挂钩上，保持竖直 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 0.5 cm 左右 4. 旋转升降台使吊环没入水中 1 mm 左右 5. 旋转升降台使液面下降，尽量不让液体产生波动 6. 记录拉断前一瞬间及断后的数字电压表示数U1、U2 7. 重复做5次 调节升降台拉起水柱时动作要轻缓，使液膜充分地被拉伸开，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。 测量次数 1 2 3 4 5 U1（mv） U2（mv） 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 测量液体表面张力系数α 液体表面张力系数α测量 内径:3.310cm ；外径:3.496cm 代入D1、D2 B 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。 思考题 下周实验 实验四 电位差计 附：水的表面张力系数α的标准值 系数α N/m 0.074 22 0.073 22 0.072 75 0.071 97 0.071 18 水温 t°C 10 15 20 25 30 * * * * * *