液体表面张力实验报告.doc

液体面张力实验.doc f ?2,l + d,～ 大学物理实验试做报告 ?f ,2δ,l + d,～ δ称为表面张力系数～液体温度越高～δ 值越小,所含杂质越多～δ值也越小～只2008 3 3 实验试做日期: 年 月 日 要上述条件保持一定～δ就是一个常数。 实验试做时间: 时 分 由钢片受力情况分析可以测得表面张力系 数δ。 马亚林 当钢片脱离液体前瞬间～其受力平衡条实验试做人: 图 5-2 件为: F = mg + f ,5-1, 液体表面张力系数测定实验名称 将表面张力f代入式,5-1,～则表面张力系数: Fmg, δ= ,5-2, 一(实验目的 2()ld，1(学习用硅压阻力敏传感器测量微小力的原理及方法, 式中F为薄钢片所受外力,mg为薄钢片所受重力,l为薄钢片长度,d 2(用拉脱法测定液体的表面张力系数, 为薄钢片厚度。 3(测出硅压阻力敏传感器的灵敏度。 实验中我们使用的是一个金属圆环～将它固定在传感器上～将该环 浸没于液体中～并渐渐拉起圆环～当它从液面拉脱瞬间传感器受到的拉二(实验仪器 力差值 f 为 f = π,D+ D,α ,5-3, FD-NST-I型液体表面张力系数测定仪、垂直调节台、硅压阻力敏1 2 式中: D、D分别为圆环外径和内径～α 为液体表面张力系数～g传感器、Φ3.496cm铝合金吊环、0.5g砝码7只、吊盘、Φ12cm玻璃12 为重力加速度～所以液体表面张力系数为: 皿、镊子钳等 α = f / [π,D+ D,] ,5-4, 1 2三(实验原理 由,5-3,式～得液体表面张力 1(现象 f =,U,U,/ B ,5-5, 12液体的表面有收缩的趋势～象张紧的弹性薄膜一样。如图5-1中的B为力敏传感器灵敏度～单位V/N。 肥皂薄膜～如果将滑动细丝下面的肥皂薄膜刺破～由于膜的收缩～可滑 动的细丝被拉上去。这说明液体表面内存在一种张力。 2(液体表面张力(f) 由表面收缩而产生液面切线方向的力叫表面张力。 3(测液体表面系数的方法 用拉脱法测液体表面张力系数～如图5-2。 图5-1 大学物理实验中心 大学物理实验中心 6 四(实验内容 -3 N/m～相对误差为 在此温度下水的表面张力系数为 ×10 -3 1(开机预热。 ,T = 24.3? 时水的表面张力系数为72.14×10N/m。, 2(清洗玻璃器皿和吊环。 乙醇的表面张力系数测量 3(在玻璃器皿内放入被测液体并安放在升降台上。 -3-3测量次数 U/mV U/mV ΔU/mV f/×10N α/×10N/m 12 4(将砝码盘挂在力敏传感器的钩上。 1 5(若整机已预热15分钟以上～可对力敏传感器定标～在加砝码前应2 3 首先对仪器调零～安放砝码时应尽量轻。 4 6(换吊环前应先测定吊环的内外直径～然后挂上吊环～在测定液体 5 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～ 6 在顺时针转动升降台大螺帽时液体液面上升～当环下沿部分均浸入液体-3 在此温度下乙醇的表面张力系数为 ×10N / m～相对误差为 中时～改为逆时针转动该螺帽～这是液面往下降,或者说相对吊环往上 -3 ,T = 25.2?时乙醇的表面张力系数为21.95×10N / m。, 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 误差分析: 应注意吊环即将拉断液柱前一瞬间数字电压表读数值为U～拉断时瞬间11(所测液体不纯,2(升降台转动时液面存在波动,3(内外径测量存在误差, 数字电压表读数为U。记下这两个数值。 24(吊环存在倾角,5.测量时温度与值的温度有所不同。 五(实验数据与处理 附:原始数据记录纸 1(硅压阻力敏传感器定标 1(力敏传感器上分别加各种质量的砝码～测出相应的电压输出值: 力敏传感器上分别加各种质量的砝码～测出相应的电压输出值: 物体质量m/g 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 物体质量m/g 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 输出电压V/mV 输出电压V/mV 2(用游标卡尺测量金属圆环 1 1 1 用最小二乘法拟合得仪器的灵敏度 B = mV/N～拟合的线性相关系数r = 。 2D 1,重力加速度g=9.794m/s,。 D 22(水和其他液体表面张力系数的测量 3(纯水的表面张力系数测量 4. 乙醇的表面张力系数测量 用游标卡尺测量金属圆环:外径D= cm～内径D= cm。 1 2 测量次数 U/mV U/mV 测量次数 U/mV U/mV 1212调节上升架～记录环在即将拉断水柱时数字电压表读数U～拉断时数字电压表的读数U～ 12 1 1 纯水的表面张力系数测量 2 2 -3-3测量次数 U/mV U/mV ΔU/mV f/×10N α/×10N/m 123 3 1 4 4 2 5 5 3 6 6 4 5 教师签名: 大学物理实验中心 大学物理实验中心