内容发布更新时间 : 2024/5/19 21:27:00星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

液体表面张力系数的测定实验报告

【实验目的】

1．学会用拉脱法测定液体的表面张力系数。 2．了解焦利氏秤的构造和使用方法。 3．通过实验加深对液体表面现象的认识。

【实验仪器】

焦利氏秤1把，U形金属环1条，砝码1盒，镊子1把，玻璃皿1个，温度计1支，酒精灯1个，蒸馏水100ml，游标尺1把。

【实验原理】

由于液体分子与分子间的相互作用，使液体表面层形成一张紧的膜，其上作用着张力，叫做表面张力。设想在液面上作长为L的线段，线段两侧便有张力f相互作用，其方向与L垂直，大小与线段长度L成正比，如图3-1所示。即有

f??L

图3-1

式中?为表面张力系数，其单位为N/m。

?值表面张力系数是研究液体表面性质所要用到的物理量，不同种类的液体，不同；同一种液体的?值随温度上升而减小；液体不纯净，?值也会改变。因此，在测定?值时必须注明在什么温度下进行，液体必须保持纯净。

测量表面张力系数?的方法很多，本实验用拉脱法测定。

将环形金属环浸入液体中，然后慢慢拉起，这时在金属环内带起了一层薄膜，如图3-2所示。

图3-2 ??要想使金属环由液面拉脱，必须用一定的力F。

F?mg?f1?f2(注意有两个表面)

F?mg （3-2）

?(d1?d2)

本实验用焦利氏秤测出F，然后代入式（3-2）计算出?值。

二、 仪器构造

焦利氏秤实际上就是一个比较精确的弹簧秤，焦利氏秤的构造如图所示，用焦利氏秤测力是根据胡克定律

F?k?x

式中，k为弹簧的劲度系数，等于弹簧

伸长单位长度的拉力, ?x为弹簧伸长量，如果已知k值，再测定弹簧在外力作用下的伸长量?x，就可以算出作用力F的大小。

【实验步骤】

一、k值的测定

1．按图3-3挂好弹簧，小指针和砝码盘，再调节底板三角底座上的螺丝，使

小指针处于镜子中，能上下自由振动且不与镜子相碰；

2．调节旋钮D，使镜子上的标线处于“三线重合”位置（镜子刻线、小指针和小指针的像重合），读出标尺上的读数x0。如弹簧振动不停，可将镊子靠在弹簧上端，轻轻阻挡弹簧，即可停止振动；

3．在砝码盘上加1.0g、2.0g、3.0g、4.0g、5.0g、6.0g、7.0g、8.0g、9.0g的砝码，调节小游标，当刻线重新处于“三线重合”位置时，读出读数; L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9；4．再加入1.0g砝码，然后依次取出1.0g砝码，分别记下

L'1、L'2、L'3、L'4、L'5、L'6、L'7、L'8、L'9;，取二者平均值，用逐差法求出弹簧的劲

度系数。即

Li??Li?L'i 214?L??(Li?5?Li)

5i?0k?5mg ?L

二、 F?mg的测定

1. 先用洗涤液，再用蒸馏水洗净玻璃皿，把装有蒸馏水的玻璃皿放在平台上。用镊子夹住金属环在洒精灯上烧干，再挂在挂钩上；

2. 调节旋钮，使镜子刻线处于“三线重合”位置，读出标尺上的读数S0； 3. 调节旋钮，让金属环的水平部分和液面接触（水平部分如果和液面不行， 可用镊子调整金属环几次）；

4．观察镜子刻线是否在“三线重合”位置，如果不在，继续调节旋钮，直至标线处于“三线重合”位置；

5．在镜子刻线始终处于“三线重合”的情况下拉脱液膜，读出读数S1。这个