液体表面张力系数测定的实验报告.docx

xx大学实验报告
课 程
物理实验
实验项目
液体表面张力系数的 测定
成 绩
专业班级
学 号
实验日期
姓 名
同组人姓名
指导教师
一【实验目的】
（1） 掌握力敏传感器的原理和方法
（xx大学实验报告
课 程
物理实验
实验项目
液体表面张力系数的 测定
成 绩
专业班级
学 号
实验日期
姓 名
同组人姓名
指导教师
一【实验目的】
（1） 掌握力敏传感器的原理和方法
（2） 了解液体表面的性质，测定液体表面张力系数。
二【实验内容】
用力敏传感器测量液体表面的张力系数
三【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。
假如在液体中浸入一块薄钢片，则钢片表面附近的液面将高于其它处的,如图 1 所示。
图1
由于液面收缩而产生的沿切线方向的力t称之为表面张力，角©称之为接触角。当缓缓拉出钢片时，接触角©逐 渐的减小而趋于零，因此Ft方向垂直向下。在钢片脫离液体前诸力平衡的条件为
F = mg + Ft （1）
其中F是将薄钢片拉出液面的时所施加的外力为薄钢片和它所沾附的液体的总重量。表面张力t与接触面 的周长2（l+d）成正比，故有Ft = 2o（l+d）,式中比例系数。称之为表面张力系数，数值上等于作用在液体表面 单位长度上的力。将Ft代入式（1）中得
S = F-mg （2）
2 （（1+d）
当用环形丝代替薄钢片做此实验时，设环的内外直径珈、D2，当它从液面拉脫瞬间传感器受到的拉力差
f = F-mg =n（D1+D2）。，此时
S = (3)
n(Dl+D2)
只要测出力f和环的内外直径，将它们代入式(3),即可算出液体的表面张力系数。式中各量的单位统一为国际 单位。
四【实验仪器】
FD—NST—B 液体表面张力系数测定仪。
砝码六个，
五【实验步骤】
(1) 开机预热。
清洗玻璃器皿和吊环。
在玻璃器皿内放入被测液体并安放在升降台上。
将砝码盘挂在力敏传感器上，对力敏传感器定标。
挂上吊环，测定液体表面张力系数。当环下沿全部浸入液体内时，转动升降台的螺帽，使液面往下降 记下吊环拉断液面瞬间时的电压表的读数1拉断后瞬间电压表的读数J2。则f=(Ul-U2)/B
六【实验注意事项】
轻轻挂上吊环，必须调节好水平。
在旋转升降台时，尽量是液体的波动要小。
工作室不宜风力较大，以免吊环摆动致使零点波动，所测系数不准确。
七【数据记录与处理】
(1) 力传感器标定 g=