液体表面张力系数的测定报告记录模板

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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

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。

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

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 。

(完整版)液体表面张力系数的测定实验报告.docx

(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

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。

实验报告-液体表面张力系数的测量【范本模板】

实验报告-液体表面张力系数的测量【范本模板】

1. 实验名称液体表面张力系数的测量 2. 实验目的(1)用砝码对硅压阻力敏传感器进行定标,计算该传感器的灵敏度,学习传感器的定标方法。

(2)观察拉脱法测液体表面张力的物理过程和物理现象,并用物理学基本概念和定律进行分析和研究,加深对物理规律的认识。

(3)测量纯水和其它液体的表面张力系数.(4)测量液体的浓度与表面张力系数的关系(如酒精不同浓度时的表面张力系数) 3. 实验原理:主要原理公式及简要说明、原理图(1) 液体表面张力f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NM -1。

实验证明,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。

(2) 液膜拉破前瞬间受力分析将内径为D 1,外径为D 2的金属环悬挂在测力计上,然后把它浸入盛水的玻璃器皿中.当缓慢地向上金属环时,金属环就会拉起一个与液体相连的水柱.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,水柱即破裂),则F 应当是金属环重力mg 与水柱拉引金属环的表面张力f 之和,如图1 所示。

即图1液膜拉破前瞬间受力分析图f mg F +=(2)由于水柱有两个液面,且两液面的直径与金属环的内外径相同,则有)(21D D f +=απ (3)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FD —NST-I 型液体表面张力系数测定仪用到的测力计是硅压阻力敏传感器,该传感器由弹性梁和贴在梁上传感器芯片组成,其中芯片由四个硅扩散电阻集成一个非平衡电桥。

当外界压力作用与金属梁时,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U 大小与所加外力F 成正比,即KF U = (4)式中K 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实验报告数据

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。

液体表格范例面张力系数测定物理实验

.液体表面张力系数的测定实验报告【实验目的】.学会用拉脱法测定液体的表面张力系数。

.认识焦利氏秤的结构和使用方法。

.经过实验加深对液体表面现象的认识。

【实验仪器】焦利氏秤1把,U形金属环1条,砝码1盒,镊子1把,玻璃皿1个,温度计1支,酒精灯1个,蒸馏水100ml,游标尺1把。

【实验原理】由于液体分子与分子间的相互作用,使液体表面层形成一张紧的膜,其上作用着张力,叫做表面张力。

设想在液面上作长为L的线段,线段两侧便有张力f相互作用,其方向与L垂直,大小与线段长度L成正比,如图3-1所示。

即有fL图3-1式中为表面张力系数,其单位为N/m。

表面张力系数是研究液体表面性质所要用到的物理量,不同样种类的液体,值不同样;同一种液体的值随温度上升而减小;液体不纯净,值也会改变。

因此,在测定值时必定注明在什么温度下进行,液体必定保持纯净。

测量表面张力系数的方法好多,本实验用拉脱法测定。

..将环形金属环浸入液体中,尔后慢慢拉起,这时在金属环内带起了一层薄膜,如图3-2所示。

要想使金属环由液面拉脱,必定用必然的力F。

图3-2 F mg F mg f1f2(注意有两个表面)(3-2)(d1d2)本实验用焦利氏秤测出F,尔后辈入式(3-2)计算出值。

二、仪器结构焦利氏秤实质上就是一个比较精准的弹簧秤,焦利氏秤的结构以以下列图,用焦利氏秤测力是依照胡克定律F k x式中,k为弹簧的劲度系数,等于弹簧伸长单位长度的拉力,x为弹簧伸长量,若是已知k值,再测定弹簧在外力作用下的伸长量x,就能够算出作使劲F的大小。

【实验步骤】一、k值的测定1.按图3-3挂好弹簧,小指针和砝码盘,再调治底板三角底座上的螺丝,使小指针处于镜子中,能上下自由振动且不与镜子相碰;.调治旋钮D,使镜子上的标线处于“三线重合”地址(镜子刻线、小指针和小指针的像重合),读出标尺上的读数x0。

如弹簧振动不停,可将镊子靠在弹簧上端,轻轻阻截弹簧,即可停止振动;.在砝码盘上加1.0g、2.0g、3.0g、4.0g、5.0g、6.0g、7.0g、8.0g、9.0g的砝码,调治小游标,当刻线从头处于“三线重合”地址时,读出读数..L 1、L 2、L 3、L 4、L 5、L 6、L 7、L 8、L 9;;4.再加入1.0g砝码,尔后依次取出 1.0g 砝码,分别记下L'1、L'2、L'3、L'4、L'5、L'6、L'7、L'8、L'9;,取二者平均值,用逐差法求出弹簧的劲度系数。

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。

液体表面张力系数测定实验报告-液体表面系数实验报告

液体表面张力系数的测量【实验目的】1、 掌握用砝码对硅压阻式力敏传感器定标的方法,并计算该传感器的灵敏度2、 了解拉脱法测液体表面张力系数测定仪的结构、测量原理和使用方法,并用它测量纯水表面张力系数。

3、 观察拉脱法测量液体表面张力系数的物理过程和物理现象,并用物理学概念和定律进行分析研究,加深对物理规律的认识 4、 掌握读数显微镜的结构、原理及使用方法,学会用毛细管测定液体的表面张力系数。

5、 利用现有的仪器,综合应用物理知识,自行设计新的实验内容。

【实验原理】一、拉脱法测量液体的表面张力系数把金属片弯成如图 1(a )所示的圆环状,并将该圆环吊挂在灵敏的测力计上,如图 1(b )所示,然后把它浸到待测液体中。

当缓缓提起测力计(或降低盛液体的器皿)时,金属圆环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个最大值 F (当超过此值时,液膜即破裂),则 F 应是金属圆环重力 mg 与液膜拉引金属圆环的表面张力之和。

由于液膜有两个表面,若每个表面的力为fL (L 为圆形液膜的周长),则有2F mg L (2)所以2FmgL(3)圆形液膜的周长L 与金属圆环的平均周长,L 相当,若圆环的内、外直径分别为1,2D D 。

则圆形液膜的周长L ≈L ’=(D 1+D 2)/2 (4)将(4)式代入(3)式得12F mgD D (5)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比。

即U K F (6)式中,ΔF 为外力的大小;K 为硅压阻式力敏传感器的灵敏度,单位为 V/N ;ΔU 为传感器输出电压的大小。

二、毛细管升高法测液体的表面张力系数1一只两端开口的均匀细管(称为毛细管)插入液体,当液体与该管润湿且接触角小于90°时,液体会在管内上升一定高度。

液体表面张力测试记录

液体表面张力测试记录
测试概述
- 测试日期:
- 测试人员:
- 测试方法:
实验材料
- 液体样品:
- 测试仪器:
实验步骤
1. 准备测试仪器并确保其正常工作状态。

2. 选择合适的液体样品,并将其放置在测试仪器中。

3. 使用测试仪器测量液体的表面张力,并记录下相应数据。

4. 重复以上步骤,直到完成所有液体样品的测试。

实验结果
- 液体样品1:
- 表面张力测量值:
- 液体样品2:
- 表面张力测量值:
- 液体样品3:
- 表面张力测量值:
结论
根据实验结果,我们得出以下结论:
- 液体样品1的表面张力为X。

- 液体样品2的表面张力为Y。

- 液体样品3的表面张力为Z。

建议
根据本次实验结果,我们可以针对液体表面张力进行以下改进或措施:
- 措施1:
- 措施2:
- 措施3:
下一步工作
在本次实验的基础上,我们建议进行以下进一步研究或实验:
- 研究方向1:
- 研究方向2:
- 研究方向3:
注释
(请注意,本报告所述结果仅基于当前实验,可能会受到其他因素影响。

)。

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液体表面张力系数的测定报告记录模板
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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】液体具有尽量缩小其表面的趋势,好像液体表面是一张拉紧了的橡皮膜一样。

这种沿着表面的、收缩液面的力称之为表面张力。

测量表面张力系数的常用方法:拉脱法、毛细管升高法和液滴测重法等。

此试验中采用了拉脱法。

拉脱法是直接测定法,通常采用物体的弹性形变(伸长或扭转)来量度力的大小。

液体表面层内的分子所处的环境跟液体内部的分子不同。

液体内部的每一个分子四周都被同类的其他分子所包围,他所受到的周围分子合力为零。

由于液体上方的气象层的分子很少,表层内每一个分子受到的向上的引力比向下的引力小,合力不为零。

这个力垂直于液面并指向液体内部。

所以分子有从液面挤入液体内部的倾向,并使得液体表面自然收缩,直到处于动态平衡。

表面张力 f 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α = F − mg2( L + d )
本实验用金属圆环代替金属片,则有
α= F − mg π (d1 + d2 )
式中 d1、d2 分别为圆环的内外直径。

【实验步骤】1.调“三线对齐”
2.测量弹簧的倔强系数K
3.测(F-mg)值。

F − mg = f = K ∆S 代入得
K α =∆S
π (d+ d)
12
4.用卡尺测出d1、d2值,将数据即可算出水的α值。

5. 再记录室温,可查出此温度下蒸馏水的标准值α,并做比较。

四、强调注意事项:
1.由于杂质和油污可使水的表面张力显著减小,所以务必使蒸馏水、烧杯、金属片保持洁净。

2.清洁后的用具,切勿用手触摸,应有镊子取出或存放。

3.测量S 时要避免水膜提前破裂,否则实验误差较大,其中引起水膜提前破裂的因素有:桌面的震动,空气的流动,金属圆环底部不水平等。

【数据处理】
1.用逐差法计算弹簧的倔强系数K(实验温度:180C)
砝码数增重读数(mm) 减重读数(mm) 平均数
i
L(mm)
i
i
L
L-
5
+
(mm)
0 246.82 246.32 246.57 49.56
1 255.78 254.8
2 255.05 50.00
2 264.62 264.44 264.61 50.60
3 275.4
4 275.32 275.38 50.69
4 284.32 285.42 284.87 49.95
5 296.44 295.82 296.13
6 305.22 304.88 305.05
7 315.24 315.18 315.21
8 326.32 325.82 326.07
9 334.52 335.12 334.82
==∆+=∑)-(5154
i i i L L L 50.16
5g
K L
=
∆=0.976 ()=-∆-∆=
∑∆)15/(L L 2L i
σ0.485
==
∆∆L 95
.0σn
t A 0.584 05
.1仪
∆=
∆B =0.02mm 22B A L ∆+∆=∆∆=0.560
=0.010
2.计算液体表面张力f
次数 初始位置S 0(mm) 水膜破裂时读数S i (mm) ΔS=S i -S 0(mm) S ∆(mm)
1 245.60 247.76 2.16 2.05
2 238.82 240.70 1.88
3 231.62 233.8
4 2.22 4 224.42 226.56 2.14 5
217.48
219.32
1.84
()=-∆-∆=
∑∆)15/(S S 2
S i
σ0.188
==
∆∆S 95
.0σn
t A 0.226 =∆=
∆05
.1仪
B 0.02mm 22S B A ∆+∆=∆∆=0.226
3. 金属环外、内直径的测量(本实验直接给学生结果)
平均值(mm)
()2
L 2K L g 5-⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛∆∆=
∆∆
d 1 34.92 d 2
33.12
=+∆=
)
(21d d S
K πα0.009
3.计算表面张力系数α及不确定度
=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+∆=∆∆2
S 212K 21)
(K )(d d d d S ππα0.462
4.表面张力系数的理论值:0.0728
【误差分析】
1. 定标时砝码盘摇晃,会使传感器受到大于砝码盘(含砝码)重力的力的作用,这会导致测得的电压值偏大,致使定标获得的k 过大,导致最后求得的结果偏小
2. 如果吊环不水平,则会导致水面在下降过程中,水膜并不是同时破裂,实际作用于吊环 的水膜长度只是吊环周长的一小部分,这会会导致最后求得的结果偏小
3. 测定仪测量电压值并不是连续的,需要一定的时间来进行反应,若在水膜即将破裂时水面下降过快,传感器尚未显示出实际的最大电压值, 吊环就已经脱离水面。

这样会导致所测得的张力过小,从而导致求得的系数过小; 【思考题】
1. 用焦利称测量微小力的依据是什么?
答:如果我们在砝码托盘上加X 克砝码,弹簧伸长了某一长度,细金属杆上镜中的标线即向下移动,此时三线不再重合.转动旋钮使管向上移动,因而细金属杆也随之向上移动.当三线又重合时,在管及管的游标上可读出第二个读数,该读数与第一个读数这差就是弹簧在增加X 克重量时所伸长的长度.
2.金属圆环浸入水中,然后轻轻提起到底面与水面相平时,试分析金属圆环在竖直方向的受力。

答:竖直向下的重力,液体表面张力沿竖直方向向下的分力,弹簧拉力 3. 分析(2)式成立的条件,实验中应如何保证这些条件实现?
答:(2)式在欲脱离水膜而又恰未脱离的极限状态时成立,应该保证金属圆环水平拉 出水面
4.本实验中为何安排测(F—mg),而不是分别测F和mg?
答:因为直接测F比较麻烦,而且F改变得较小,可能需要力传感器,实现起来不方便也不简单。

5. 本实验影响测量的主要因素有哪些?这些因素使 偏大还是偏小?
答:实验表明,与液体种类、纯度、温度和液面上方的气体成分有关,液体温度越高值越小,液体含杂质越多,值越小,只要上述条件保持一定,则是一个常数
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