水表面张力系数的测定实验报告
水的表面张力实验报告
水的表面张力实验报告
实验名称：水的表面张力实验
实验目的：通过实验探究水的表面张力原理，并使用测量方法来测算水的表面张力。
实验器材：测量器（浮力传感器）、针管、洗涤剂
实验步骤：
1. 将测量器挂在支架上，调整好高度，并调整好水平。
2. 然后使用针管往水中插入，不要插太深，留出适当的空气。
3. 然后再向水中滴入洗涤剂，使得水与针管末端形成水平面。
4. 调整装置，保证测量器静止不动，并记录实验环境温度、湿度、大气压力等参数。
5. 在保证水面干净整齐的情况下，使用测量器来测量水面的表面张力。
6. 重复以上步骤数次，取平均数作为结果。
实验原理：
水分子表面张力是水分子相互间吸引力作用的结果，即两种不同物质接触面上所表现出的抗拉强度。
表面张力越大，说明水分子间相互吸引力越强。
实验结果：
通过实验，测算得出的水的表面张力为0.075N/m，符合理论值范围。
因此本次实验结果准确可靠。
结论：
水的表面张力是由水分子相互间的吸引力作用结果所表现出来的。
通过本次实验，我们可以准确测算水的表面张力，并且得出合理的实验结论。
表面张力系数的测定实验报告
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、学习使用力敏传感器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犹如张紧的弹性薄膜，具有收缩的趋势。
存在于液体表面上的这种张力称为表面张力。
设想在液面上作一长为 L 的线段，线段两边的液面均存在与线段垂直且沿液面切线方向的拉力 f，拉力 f 的大小与线段长度 L 成正比，比例系数即为液体的表面张力系数σ，其表达式为：σ ＝ f ／ L 。
本实验采用拉脱法测量液体的表面张力系数。
将一金属片框水平浸入液体中，然后缓慢向上提拉，在液膜即将破裂的瞬间，拉力 F 等于金属框所受的重力 mg 与液膜对框向下的拉力 f 之和。
由于液膜对框的拉力 f 等于表面张力系数σ 与所拉出液膜周长的乘积，即 f ＝2σ(L1 ＋L2) ，其中 L1 和 L2 分别为金属框的内、外边长。
当拉力 F 等于重力 mg 与液膜拉力 f 之和时，有：F ＝ mg ＋2σ(L1 ＋ L2) ，则表面张力系数为：σ ＝（F mg) ／ 2(L1 ＋ L2) 。
在实验中，力 F 可以通过力敏传感器测量，金属框的质量 m 可以用天平称量，L1 和 L2 可以用游标卡尺测量。
三、实验仪器1、力敏传感器及数字电压表。
2、铁架台。
3、金属框。
4、游标卡尺。
5、待测液体（如水）。
6、托盘天平。
7、烧杯。
四、实验步骤1、用游标卡尺测量金属框的内、外边长 L1 和 L2 ，各测量 5 次，取平均值。
2、调节铁架台，将力敏传感器固定在铁架台上，并使其测量端朝下。
3、将数字电压表与力敏传感器连接，调零。
4、用托盘天平称量金属框的质量 m 。
5、在烧杯中倒入适量的待测液体，将金属框水平浸入液体中，深度约为 3 5mm 。
6、缓慢向上提拉金属框，观察数字电压表的示数变化。
当液膜即将破裂时，记录数字电压表的示数 U 。
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【实验目的】1．介绍水的表面性质，用拉脱法测定室温上岸的表面张力系数。
2．学会采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】液体表面分子受源自液体内部的分子力，与受的源自空气的分子力大小相同，使液体表面自然膨胀，而产生的沿着切线方向的力。
【实验步骤】1.按顺序装设弹簧，机头圆柱与金属纸盒，通过怱差法以此类推砝码测得弹簧弯曲量，通过数据处理得到弹簧弹性系数（倔强系数）2.摘下金属纸盒更改为洁净的金属圆环，将金属圆环尽可能吻合液面并记下此时游标卡尺读数3.调节平台边线在金属圆环下端灌入水中后，向上调节平台，水膜断裂后记下位置重新浸入水中后向下调节平台至水膜刚好不破裂处，读取此时游标卡尺读数，记为水膜破裂时读数4.多次测量5.通过数据处理与排序获得液体（水）表面张力【数据处理】1.用逐差法排序弹簧的高傲系数k（实验温度：18c）砝码数0123456增重读数(mm)减重读数(mm)平均数li(mm)li?5-li(mm)231.58233.44235.78237.80240.10242.14244.82231.68233.76235.88237.68240.00 241.98244.46231.63233.60235.83237.74240.05242.06244.6410.4311.0410.7110.9910.4 90789246.68248.74250.62246.40248.72250.46246.54248.73250.5414?l??(li?5-li)?10.79mm5i?0k?5g=4.54n/m?l??l??a??bl??l?/(5?1)?0.29mm2it0.95??l?0.35mmn?仪=0.02mm1.05??l??2a??2b=0.35mmk-5gl?2??l????2=0.15n/mk=4.54±0.15n/m2．计算液体表面张力f次数12345起始边线s0(mm)水膜断裂时读数si(mm)δs=si－s0(mm)222.36222.46222.72222.48222.402?s(mm)225.78225.72225.94225.96225.703.423 .263.223.283.303.30??s??a??bs??s?/(5?1)?0.08mmit0.95??s?0.10mmn?仪?0.02mm1.05??s??2a??2b=0.10mmδs=3.30±0.10mm3.金属环外、内直径的测量(本实验轻易给学生结果)d1d2平均值(mm)34.9433.04??k?s?70.15×10-3n/m(d1d2)3．计算表面张力系数?及不确定度sk-3(d?d)k???(d?d)?s??3.15×10n/m12121.表面张力系数的理论值：??(75.5?0.15t)?10?3n/m?72.8×10n/m-322【误差分析】1.金属圆环不水平或仪器底座不水平2.游标卡尺读数不精确3.弹簧未全然恒定就读数4.未达到水膜即将破裂的程度就停止下调平台读数5.圆环直径测量不准确【思考题】 1.用焦利表示测量微小力的依据就是什么？答：因为焦利称的精度达0.02mm，数据较为精密能够较为准确的测量微小力乘不好实验装置后，念出此时三线再分一时游标卡尺示数，在砝码纸盒上加之相同数量砝码，弹簧伸长了一段长度，细金属杆向下移动，此时三线不再重合，挪动游标卡尺当三线重新重合时读出读数，第二个读数与第一个读数之差就是弹簧在增加该微小力时所伸长长度2．金属圆环灌入水中，然后轻轻提出诉讼到底面与水面二者平时，先行分析金属圆环在直角方向的受力。
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。
6.水的表面张力系数的测定 实验报告
水的表面张力系数的测定实验时间：2020年9月8日周二一、实验内容：1. 利用毛细管法测量水的表面张力系数。
2. 掌握读数显微镜的使用方法。
二、实验目的和误差限要求(1)利用毛细管法测量水的表面张力系数，要求相对误差限不超过3% ,即δαα≤3%。
(2)掌握读数显微镜的使用方法。
(3)通过本实验设计和数据处理，巩固所学的误差理论和数据处理方法。
三、实验器材读数显微镜(△x=0.01mm)-台;直尺(△x= lmm);玻璃皿一个; 毛细管;放大镜一个;橡皮筋二个;蒸馏水一瓶;温度计(△t=0.01℃)一个;有机玻璃支架一个。
四、实验原理把玻璃毛细管插入可浸润的液体（如水、乙醇等）中，则液体将沿毛细管上升；反之，插入不可浸润的液体(如水银)中，则液体将沿毛细管下降。
由实验得知，液体在毛细管中上升或下降的高度不仅决定于液体的性质，还将决定于毛细管半径的大小。
可以证明，液体表面张力系数公式为α=dℎρg 4cosβ其中,α为液体表面张力系数;β为接触角，对于水和玻璃，乙醇和玻璃，接触角近似为0;d 为管内弯曲面的曲径，当β=0时,d就是毛细管的直径;ρ为液体的密度;g为重力加速度;h为液体上升高度。
本实验中β=0,ρ值可查表。
五、实验步骤1.练习切割毛细管：用砂轮在毛细管的某处环切一细痕，然后轻轻折断，使截面整齐，练习使用读数显微镜测毛细管内径。
2.初测水面上升高度和毛细管内径d(1)取四根毛细管，从中选一根截面较圆、粗细较均匀的毛细管，橡皮筋固定，并使毛细管下端超出直尺10mm左右。
(2)将待测蒸馏水倒人玻璃杯中，扭动螺旋使直尺下降，直到直尺尖端接触到液体表面。
实验装置如图2.12所示。
(3)液柱沿毛细管上升30min后，用放大镜观察水柱液面，在水柱停止上升以后,读取水柱高度h。
正确读法是眼睛视线与水柱凹液面底的切平面平齐。
记录水温，以便查水的密度表。
(4)在毛细管的凹液面底处用钢笔做记号。
(5) 在标记处用砂轮片划环状划痕，然后切断毛细管。
大连理工大学大物实验水表面张力系数的测定实验报告
大连理工大学大物实验水表面张力系数的测定实验报告篇一：水表面张力系数的测定实验报告大连理工大学大学物理实验报告院（系）材料学院专业材料物理班级0705 姓名童凌炜学号201967025实验台号实验时间2019年12月03日，第15周，星期三第5-6节实验名称水表面张力系数的测定教师评语实验目的与要求：（1）理解表面张力现象。
（2）用拉脱法测定室温下水的表面张力系数。
主要仪器设备：FD-NST-I型液体表面张力系数测定仪、砝码、镊子及其他相关玻璃器皿。
实验原理和内容：分子间的引力和斥力同时存在，它们以及它们合力的大小随着分子间的距离的变化关系如图所示对液体表面张力的理解和解释：在液体和气体接触的表面有一个薄膜，叫做表面层，其宏观上就好像是一张绷紧了的橡皮膜，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。
计算张力时可以做如下的假设：想象在表面层上有一条长度为L的分界线，则界限两端的表面张力方向垂直于界限，大小正比于L，即f=αL（α为液体表面张力系数）。
实验中，首先吊环是浸润在水中的，能够受到表面张力的拉力作用。
测定仪的吊环缓慢离开水面，将拉起一层水膜，并受到向下的拉力f拉。
由于忽略水膜的重力和浮力，吊环一共受到三个力，即重力W、液面的拉力f拉、传感器的弹力FF?f拉?W试验中重力是常量，而与表面张力相关的拉力却随着水膜的拉伸而增大。
水膜被拉断前瞬间的f拉，就是表面张力f。
圆环拉起水膜与空气接触有两个表面层，若吊环的内、外直径分别为D1、D2,则界限长度L=πD1+πD2。
根据界线思想定义的张力计算式得f=αL，则有F???（D1+D2）水膜被拉断前传感器受力F1F1???（D1+D2）+W在水膜拉断后传感器受力F2F2?W由上面两式得水的表面张力系数的计算公式为???(D1?D2)步骤与操作方法：（1）力敏传感器的定标i. 开机预热10分钟。
ii. 将仪器调零后，改变砝码重量，再记录对应的电压值。
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。
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。
水的表面张力实验报告
水的表面张力实验报告实验目的，通过实验观察和测量水的表面张力，并探究其影响因素。
实验仪器和材料，水、容器、针管、硬纸板、尺子、天平、毛细管等。
实验原理，水的表面张力是指液体表面上的分子受到内部分子的吸引力而形成的一种现象。
表面张力是液体表面上的分子受到内部分子吸引力而形成的一种现象，它使得液体表面呈现出一种膜状的特性，具有一定的弹性和韧性。
实验步骤：1. 将一张硬纸板平放在水面上，用针管轻轻地将一滴水滴在硬纸板上，观察水滴的形状。
2. 用天平称量一定质量的水，然后用毛细管将水滴在硬纸板上，观察水滴的形状和大小。
3. 用尺子测量水滴的直径和高度，然后计算水的表面张力。
实验结果：通过实验观察发现，水滴在硬纸板上呈现出一定的凸起形状，且大小一致。
测量得到水滴的直径和高度，计算得到水的表面张力为X。
实验分析：水的表面张力受到多种因素的影响，如温度、纯度、表面的杂质等。
在本次实验中，我们主要观察了水滴在硬纸板上的形状和大小，通过测量计算得到了水的表面张力值。
实验结果表明，水的表面张力受到表面张力公式的影响，表面张力公式为F=σL，其中F为表面张力，σ为表面张力系数，L为液体表面的长度。
在实验中，我们通过测量水滴的直径和高度，计算得到了水的表面张力值。
实验结论：通过本次实验，我们成功观察了水的表面张力现象，并通过测量计算得到了水的表面张力值。
实验结果表明，水的表面张力受到多种因素的影响，如温度、纯度、表面的杂质等。
在今后的实验中，我们可以进一步探究水的表面张力与温度、纯度等因素的关系，以及表面张力在生活中的应用。
实验总结：本次实验通过观察和测量水的表面张力，探究了其影响因素，并成功得到了水的表面张力值。
通过本次实验，我们对水的表面张力有了更深入的了解，也为今后的实验和研究奠定了基础。
以上就是本次水的表面张力实验的报告内容，希望能对大家有所帮助。
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。
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水表面张力系数的测定 实验报告实验目的:着重学习焦利氏秤独特的设计原理，并用它测量液体的表面张力系数。
实验原理:当液体和固体接触时，若固体和液体分子间的吸引力大于液体分子间的吸引力，液体就会沿固体表面扩展，这种现象叫润湿。
若固体和液体分子间的吸引力小于液体分子间的吸引力，液体就不会在固体表面扩展，叫不润湿。
润湿与否取决于液体、固体的性质，润湿性质与液体中杂质的含量、温度以及固体表面的清洁度密切相关。
液体表层内分子力的宏观表现，使液面具有收缩的趋势。
想象在液面上划一条线，表面张力就表现为直线两侧的液体以一定的拉力相互作用。
这种张力垂直于该直线且与线的长度成正比，比例系数称为表面张力系数。
把金属丝AB 弯成如图5.2.1-1(a)所示的形状，并将其悬挂在灵敏的测力计上，然后把它浸到液体中。
当缓缓提起测力计时，金属丝就会拉出一层与液体相连的液膜，由于表面张力的作用，测力计的读数逐渐达到一最大值F （超过此值，膜即破裂）。
则F 应当是金属丝重力mg 与薄膜拉引金属丝的表面张力之和。
由于液膜有两个表面，若每个表面的力为F ’，则由 '2F mg F += 得 2'mgF F -=（1） 显然，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，其方向沿着液体表面，且垂直于该分界线。
表面张力F ’的大小与分界线的长度成正比。
即l F σ=' （2）式中σ称为表面张力系数，单位是N/m 。
表面张力系数与液体的性质有关，密度小而易挥发的液体σ小，反之σ较大；表面张力系数还与杂质和温度有关，液体中掺入某些杂质可以增加σ，而掺入另一些杂质可能会减小σ；温度升高，表面张力系数σ将降低。
测定表面张力系数的关键是测量表面张力F’。
用普通的弹簧是很难迅速测出液膜即将破裂时的F的，应用焦利氏秤则克服了这一困难，可以方便地测量表面张力F’。
焦利氏秤的结构焦利氏秤由固定在底座上的秤框、可升降的金属杆和锥形弹簧秤等部分组成，如图5.2.1-2所示。
在秤框上固定有下部可调节的载物平台、作为平衡参考点用的玻璃管和作弹簧伸长量读数用的游标；升降杆位于秤框内部，其上部有刻度，用以读出高度，框顶端带有螺旋，供固定锥形弹簧秤用，杆的上升和下降由位于秤框下端的升降钮控制；锥形弹簧秤由锥形弹簧、带小镜子的金属挂钩及砝码盘组成。
带镜子的挂钩从平衡指示玻璃管内穿过，且不与玻璃管相碰。
焦利氏秤和普通的弹簧秤有所不同：普通的弹簧秤是固定上端，通过下端移动的距离来称衡，而焦利氏秤则是在测量过程中保持下端固定在某一位置，靠上端的位移大小来称衡。
其次，为了克服因弹簧自重引起弹性系数的变化，把弹簧做成锥形。
由于焦利氏秤的特点，在使用中应保持让小镜中的指示横线、平衡指示玻璃管上的刻度线及其在小镜中的像三者对齐，简称为三线对齐，作为弹簧下端的固定起算点。
试验步骤1．确定焦利氏秤上锥形弹簧的劲度系数（1）把锥形弹簧，带小镜子的挂钩和小砝码盘依次安装到秤框内的金属杆上。
调节支架底座的底脚螺丝，使秤框竖直，小镜子应正好位于玻璃管中间，挂钩上下运动时不致与管摩擦。
（2）逐次在砝码盘内放入砝码，调节升降钮，做到三线对齐。
记录升降杆的位置读数。
用逐差法和作图法计算出弹簧的劲度系数。
2．测量自来水的表面张力系数（1）用钢板尺测量金属圈的直径和金属丝两脚之间的距离s。
（2）取下砝码，在砝码盘下挂上已清洗过的金属圈，仍保持三线对齐，记下升降杆读数l0。
（3）把盛有自来水的烧杯放在焦利氏秤台上，调节平台的微调螺丝和升降钮，使金属圈浸入水面以下。
（4）缓慢地旋转平台微调螺丝和升降钮，注意烧杯下降和金属杆上升时，始终保持三线对齐。
当液膜刚要破裂时，记下金属杆的读数。
测量3次，取平均，计算自来水的表面张力系数和不确定度。
3．测量肥皂水的表面张力系数用金属丝代替金属圈，重新确定弹簧的起始位置l0，测量步骤同2。
试验仪器规格记录焦利氏秤1mm/10=0.1mm=0.01cm直尺0.1cm测量物理量及选用仪器金属框架长度直尺0.1cm金属圈直径直尺0.1cm为了减小焦利氏称内部由齿轮精度产生的系统误差,读数时,先将升降杆从上往下降读数一次,再将升降杆从下往上升,再读数一次.取二者的平均值为测量值.锥形弹簧劲度系数测量记录(注:平均读数取升降杆读数1和升降杆读数2的平均值.精确到0.01cm。
)金属圈的规格测量金属丝规格测量金属丝测量表面张力清水表面张力测量肥皂水表面张力测量金属圈测量表面张力清水表面张力测量肥皂水表面张力测量数据处理1弹簧弹性系数的测量用公式K l=∆计算每个区间测量得出的弹性系数 方法一 逐差法55()()i i i i m m m K g l l l ---==-∑∑322.55109.8102.5600.4353.0100.835 3.435 1.225 3.87 1.6554.310 2.14K -⨯⨯⨯=⨯-+-+-+-+- 1.12/K N m =误差分析砝码质量假设其B 类不确定度为0.05b U g = 则 0.950.051.960.03273b M U U k g C ==⨯=区间长度2.5600.4353.0100.8353.4351.2253.87.6554.3102.142.175c m -+-+-+-+-==0.03l cm σ=A 类不确定度为0. 2.70.04a U t c m=== P 0.95≥ B 类不确定度为 0.950.11.960.063b b U k cm C ∆==⨯= P 0.95≥ 误差合成0.07l U cm == P 0.95≥ 测量结果()2.170.07l cm =± P 0.95≥误差传递公式如下:222ln ln ln ln k l m k m g l U U U k l m =+-⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭0.04/k U N m = P 0.95≥测量结果(1.120.04)/k N m =± P 0.95≥2作图法数据输入ORIGIN 软件后,用最小二乘法,得拟合图像如下: X 轴为升降杆读数;Y 轴为砝码重量,g 取9.8N/kg.Value Error-0.03672 2.79488E-41.13430.00502SD N P2.27423E-411<0.0001Ymg/NX L//m由图可知:直线斜率即为弹簧劲度系数(1.130.01)/k N m=±P0.95≥2试验器材的精度处理金属丝长度LL=3.71cmA类不确定度为a0.95U 2.780.01t cm===P0.95≥B类不确定度为0.950.11.960.073bbU k cmC∆==⨯=P0.95≥误差合成0.07LU cm==P0.95≥测量结果()3.710.07L cm=±P0.95≥金属圈直径dd=3.06cmA类不确定度为a 0.95U 2.780.08t cm === P 0.95≥ B 类不确定度为0.950.11.960.073b b U k cm C ∆==⨯= P 0.95≥误差合成0.11L U cm == P 0.95≥测量结果()3.060.11d cm =± P 0.95≥3试验结果的数据处理(一)金属丝测量表面张力由'22F mg k hF -⨯∆==l F σ='得2hk lσ=测量水的表面张力0.43 1.12=0.0638/2 3.71N m σ⨯=⨯水测量洗洁精的表面张力0.17 1.12==0.0255N/m 2 3.71σ⨯⨯洗洁精误差处理测量水的表面张力 拉升长度h0.43h cm =A类不确定度为a 0.95U 2.780.01t cm ==⨯= P 0.95≥ B类不确定度为0.951.960.01b bU k cm C ∆=== P 0.95≥误差合成0.02h U cm == P 0.95≥测量结果()0.430.02h cm =± P 0.95≥测量洗洁精的表面张力 拉升长度h0.17h cm =A类不确定度为a 0.950.01U 2.780.01t cm === P 0.95≥ B类不确定度为0.951.960.01b bU k cm C ∆=== P 0.95≥误差合成0.01h U cm == P 0.95≥测量结果()0.170.01h cm =± P 0.95≥误差传递公式如下:ln =lnh+lnk-ln2-lnl σ2222U h k l U U U h k l σσ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭得=0.0036N/m U σ水 P 0.95≥=0.0002N /U σ洗洁精 P 0.95≥测量结果为0.06380.0036/N m σ=±水 P 0.95≥=0.02550.0002σ±洗洁精 P 0.95≥(二)用金属圈测量液体表面张力由'22F mg k h F -⨯∆==l F σ='l =d π得2hkdσπ=测量水的表面张力1.24 1.12=0.0707/2 3.06N m σπ⨯=⨯⨯水测量洗洁精的表面张力0.47 1.12==0.0271N/m 2 3.06σπ⨯⨯⨯洗洁精误差处理测量水的表面张力 拉升长度h1.24h cm =A类不确定度为a 0.95U 2.780.01t cm === P 0.95≥ B类不确定度为0.951.960.01b bU k cm C ∆=== P 0.95≥误差合成0.02h U cm == P 0.95≥测量结果()1.240.02h cm =± P 0.95≥测量洗洁精的表面张力 拉升长度h0.47h cm =A类不确定度为a 0.950.01U 2.780.01t cm ==⨯= P 0.95≥ B类不确定度为0.951.960.01b bU k cm C ∆==⨯= P 0.95≥误差合成0.02h U cm == P 0.95≥测量结果()0.470.02h cm =± P 0.95≥误差传递公式如下:ln =lnh+lnk-ln2-ln -lnd σπ2222U h k d U U U h k d σσ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭得=0.0026N/m U σ水 P 0.95≥=0.0013N /U σ洗洁精 P 0.95≥测量结果为0.07070.0026/N m σ=±水 P 0.95≥=0.02710.0013σ±洗洁精 P 0.95≥测量结果汇总（注：试验中的间接测量数据的书面值均为经过“四舍六入五奇进”原则处理后的数据。