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文档简介
1、液体外表张力实验报告【实验目的】1了解水的外表性质,用拉脱法测定室温下水的外表张力系数。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】外表张力f与线段长度 L成正比。即有:f = aL(1)-1比例系数 a称为液体外表张力系数,其单位为Nm。将一外表洁净的长为 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,那么有(2)F = mg + f力。此时,f与接触面的周围边界 2 L+ d ,代入2式中可得F mg2L d本实验用金属圆环代替金属片,那么有F
2、mgdi d2式中d、d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K3. 测F-mg值。F-mg=f=K S代入得k Sdi d24. 用卡尺测出di、d2值,将数据代入即可求出 a值5. 再记录室温,可查出此温度下蒸馏水的标准值a,并作比拟【数据处理】砝码数增重读数(mm)减重读数(mm)平均数Li (mm)G-匚(mm)012345 u u67892.计算液体外表张力 f次数水膜破裂时读数S (mm)初始位置S0(mm) S=S S0(mm)Si (mm)123453. 金属环外、内直径的测量(本实验直接给学生结果)K S(di d2)47.33 10 3
3、N平均值(mm)did23.计算外表张力系数及不确定度22SKc“KS3.55;(di d2)(di d2)4.外表张力系数的理论值:(75.5 0.15t) 10 3N /m 71.75 10 3N/m(47.33 10 33.55)N/m【误差分析】1. 水有杂质导致a值偏小2. 测量s时要防止水膜提前破裂导致实验误差较大3. 桌面的震动,空气流动,金属圆环底部不水平4. 仪器未调零,外表张力系数测定仪不稳定5. 拉脱过程不匀速,拉脱速度过快6. 圆环底部没有浸没到水中,圆环不稳定晃动7. 圆环直径测量不准确【思考题】1. 用焦利称测量微小力的依据是什么答:焦利秤支架上设有游标,精度为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:竖直向上的拉力,竖直向下的重力和液体外表张力,且平衡抵消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:1每次读数前须三线对齐2防止水膜提前破裂4. 本实验中为何安排测F mg,而不是分别测 F和mg答:分开测量难度大且误差大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:a
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