Question

急求大学物理实验“液体表面张力系数测定仪”的实验报告！

Answer 1

“液体表面张力系数测定仪”实验报告如下：

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。

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，如图1所示。

由于液面收缩而产生的沿切线方向的力Ft称之为表面张力，角φ称之为接触角。

当缓缓拉出钢片时，接触角φ逐渐的减小而趋于零，因此Ft方向垂直向下。在钢片脱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，mg为薄钢片和它所沾附的液体的总重量。

表面张力Ft与接触面的周长2(l+d)成正比，故有Ft = 2σ(l+d)，式中比例系数σ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δ=F-mg/2(1+d ) （2）。

当用环形丝代替薄钢片做此实验时，设环的内外直径为D1、D2，当它从液面拉脱瞬间传感器受到的拉力差f = F–mg =π(D1+D2)σ,此时 δ=F/π(D^1+D^2 )  （3）。

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σ。

式中各量的单位统一为国际单位。

三、【实验步骤】

（1） 开机预热。

（2） 清洗玻璃器皿和吊环。

（3） 在玻璃器皿内放入被测液体并安放在升降台上。

（4） 将砝码盘挂在力敏传感器上，对力敏传感器定标。

（5） 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U1，拉断后瞬间电压表的读数U2。则f=(U1-U2)/B

扩展资料：

实验所需要的器材有：DH4607型液体表面张力系数测定仪；力敏传感器;0.0005kg砝码(7个) ；镊子；砝码盘；圆形吊环；玻璃皿。

实验采用的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。