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1、用毛细管升高法测液体用毛细管升高法测液体的表面张力系数的表面张力系数理学院物理实验教学中心理学院物理实验教学中心实验目的实验目的n了解毛细管升高法测液体表面张力系数的原了解毛细管升高法测液体表面张力系数的原理和方法理和方法n学习用读数显微镜测微小长度学习用读数显微镜测微小长度 实验仪器实验仪器n读数显微镜读数显微镜n玻璃毛细管玻璃毛细管n烧杯烧杯n温度计温度计n容器台容器台n支架（插毛细管用）支架（插毛细管用）读数显微镜读数显微镜目镜目镜物镜物镜调焦螺旋调焦螺旋水平移动旋钮水平移动旋钮测微鼓轮测微鼓轮上下移动旋钮上下移动旋钮读数标尺读数标尺读数盘读数盘实验原理实验原理 毛细现象：毛细现象： 润

2、湿管壁的液体在细管里升高，而不润湿管壁的液体在细管里降低的现象。实验原理实验原理 沿凹球面切线方向的表面张力沿凹球面切线方向的表面张力的大小跟周界长成正比的大小跟周界长成正比, ,即即 , , 由表面张力产生垂直向上力为由表面张力产生垂直向上力为 这个力与高为这个力与高为h的液体重量平衡的液体重量平衡, ,既既 所以所以 r2rf2Rrf/2cos2ghrRrr222cos22cos2ghRghrn对于纯水和清洁的玻璃对于纯水和清洁的玻璃 =0o。当当=0o时时，R=r，而上式变为，而上式变为n在推导上式时，忽略了凹球面上在推导上式时，忽略了凹球面上端以上的液体的质量。考虑了这端以上的液体的质

3、量。考虑了这一修正项后，得到比上式更精确一修正项后，得到比上式更精确的计算公式的计算公式 5 5 实验原理实验原理2ghr)6(41)3(21dhgdrhgrd-毛细管内径毛细管内径h-液柱高度液柱高度-密度密度g-重力加速度重力加速度测液面高度差示意图测液面高度差示意图hhd测毛细管内径示意图测毛细管内径示意图 读数显微镜读数显微镜n测量步骤：测量步骤：1.旋转测微鼓轮使显微镜上下移动，瞄准 被测物上一点，记下位置读数2.继续移动，瞄准另一点，记下3.被测物两点间距离为 1a2a21aa 读数显微镜读数显微镜n注意事项注意事项：1.调焦前，应先将物镜接近被测物，然后由近至远缓慢移动镜筒2.十

4、字叉丝中的一条应与被测物相切，另一条与镜筒的移动方向平行3.测量时，测微鼓轮只许向一个方向旋转，不能中途往返移动，以避免空程差避免空程差n测定液柱高度测定液柱高度次数1231H2H21HHhhmm数据记录与处理数据记录与处理n测定毛细管内径测定毛细管内径4次数1231D2D12dDDd数据记录与处理数据记录与处理mm实验注意事项实验注意事项n测量测量h h时管要竖直时管要竖直, ,管内水柱中不能有气泡。管内水柱中不能有气泡。n管要在水中充分润湿管要在水中充分润湿, ,把润湿部分管提起来把润湿部分管提起来, ,让让水在管里升最大值水在管里升最大值, ,以减小误差。以减小误差。n实验中要保持水和毛细管的

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