液体表面张力系数的测定报告模板

液体外表张力系数的测定试验报告模板【试验目的】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。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。【试验仪器】焦利秤，砝码，烧杯，温度计，镊子，水，游标卡尺等。【试验原理】液体具有尽量缩小其外表的趋势，似乎液体外表是一张拉紧了的橡皮膜一样。这种沿着外表的、收缩液面的力称之为外表张力。测量外表张力系数的常用方法：拉脱法、毛细管上升法和液滴测重法等。此试验中承受了拉脱法。拉脱法是直接测定法，通常承受物体的弹性形变〔伸长或扭转〕来量度力的大小。液体外表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，他所受到的四周分子合力为零。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，并使得液体外表自然收缩，直处处于动态平衡。外表张力f与线段长度L成正比。即有：f=αL 〔1〕比例系数αm-1。Ld〔或金属丝〕竖直浸入水中，然则有F=mg+f〔2〕Fmgff2〔Ld〕,代入〔2〕式中可得α=Fmg2(L+d)本试验用金属圆环代替金属片，则有αF−mg=π(d1+d2)d1、d2【试验步骤】1．调“三线对齐”测量弹簧的倔强系数K测〔F－mg〕值。F−mgfK∆S代入得 K∆S α π(dd)d、d

1 2值，将数据即可算出水的α值。1 2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、强调留意事项:由于杂质和油污可使水的外表张力显著减小，所以务必使蒸馏水、烧杯、金属片保持干净。清洁后的用具，切勿用手触摸，应有镊子取出或存放。测量S时要避开水膜提前裂开，否则试验误差较大，其中引起水膜提前裂开的因素有：桌面的震惊，空气的流淌，金属圆环底部不水公正。【数据处理】砝码增重读数(mm)减重读数(mm)平均数L(mm)砝码增重读数(mm)减重读数(mm)平均数L(mm)L-L(mm)数ii5 i0246.82246.32246.5749.561255.78254.82255.0550.002264.62264.44264.6150.603275.44275.32275.3850.694284.32285.42284.8749.955296.44295.82296.136305.22304.88305.057315.24315.18315.218326.32325.82326.079334.52335.12334.82L5gL5gL=0.976

5i0

(Li5

-L)50.16iLLL2/(5)iLt0.95n t0.95n

0.584

0.485A

L仪=0.02mmB 1.05L A

=0.560B-5gL22L=0.010K2．计算液体外表张力f2．计算液体外表张力1245.60247.762.162.052238.82240.701.883231.62233.842.224224.42226.562.145217.48219.321.84次数S(mm)次数S(mm)0水膜裂开时读数S(mm)iΔS=S－S(mm)i 0S(mm)SS2/(5)iSt0.95n t0.95nA S

0.226

0.188 仪0.02mmB 1.05S A B3.金属环外、内直径的测量(本试验直接给学生结果)平均值(mm)平均值(mm)d1d134.92d233.12 KS 0.009(d1

d)2SS(dd1)2K2K(dd1)2S2

0.462外表张力系数的理论值：0.0728【误差分析】定标时砝码盘摇摆，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，导致最终求得的结果偏小假设吊环不水平，则会导致水面在下降过程中，水膜并不是同时裂开，实际偏小测定仪测量电压值并不是连续的，需要确定的时间来进展反响，假设在水膜即离水面。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】用焦利称测量微小力的依据是什么？X克砝码,弹簧伸长了某一长度,细金属杆上镜中的标线即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其次个读数,该读数与第一个读数这差就是弹簧在增XX2．金属圆环浸入水中，然后轻轻提起到底面与水面相寻常，试分析金属圆环在竖直方向的受力。答：竖直向下的重力，液体外表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，试验中应如何保证这些条件实现？答：竖直向下的重力，液体外表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，试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，应当保证金属圆环水平拉出水面44．本试验中为何安排测〔F—mg〕，而不是分别测F和mg？答：由于直接测F比较麻烦，而且F答：由于直接测F比较麻烦，而且F也不