液体
面张力实验
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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
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
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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(实验数据记录与处理 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:
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