浙江师范大学实验报告

实验名称：液体表面张力系数的测量  班  级：综合理科121班  姓  名：   周琚   学号： 12990141  

同 组 人：                实验日期  2013年10月17日 室温：              气温：           

一、       实验仪器

     液体表面张力系数仪、圆环、玻璃器皿、砝码盘、小砝码等。

二、       实验原理

一个金属环固定在传感器上，将该环浸没在液体中，并渐渐拉起环，当它从液面脱离瞬间传感器收到拉力f为

 1-1

所以液体表面张力系数为

  1-2

其中 、分别为圆环外径和内径。

三、       实验步骤

1.      硅单晶电阻应变力传感器定标

       力传感器上加各种质量砝码，测出相应的电压输出值。（见表一）

2.      用游标卡尺测量金属环外径、内径。调节上升架，记录环在拉断水柱前一瞬间数字式毫伏表读数以及拉断水柱瞬间数字式毫伏表读数。（见表二）

3.      由公式测得液体表面张力系数的值。

四、       实验数据

（1）

表一

 

将数据进行直线拟合，得

得力传感器灵敏度=27.40mV/g

默认地区重力加速度=9.794m/s^2

同时测得圆环内径=3.310cm，外径=3.496cm

（2）计算相应的受力和张力系数得下表：

表二

根据表一，测得液体表面张力

再由式1-2 得

液体表面张力系数

 

第二篇：液体表面张力实验报告

液体表面张力系数的测定

［实验目的］

1、了解液体表面张力性质以及表面张力系数的含义和影响因素。

2、理解拉脱法测量液体表面张力系数的基本原理，了解测量方法。

3、了解用液体界面张力仪定标测量微小力的思想和方法。

4、了解液体界面张力仪的调节使用方法和校准方法。

5、熟悉实验的具体内容。

6、拟定出合理的实验数据记录表格。

［实验原理］

表面张力是液体表面的重要特性，它类似于固体内部的拉伸应力，这种应力存在于极薄的表面层内，是液体表面层内分子力作用的结果。作用于液面单位长度上的表面张力称为液体的表面张力系数，用来度量表面张力的大小。表面张力系数不仅与液体的种类有关，而且还与温度、纯度、表面上方的气体成分等有关。物质液体状态的许多性质都与液体的表面张力相关，如毛细现象、浸润现象等。因此，测量液体表面张力系数对于科学研究和实际应用都具有重要意义。测定液体表面张力系数的常用方法有：拉脱法，液滴测重法和毛细管升高法等。拉脱法是一种直接测定法，通过物体的弹性形变（拉伸或扭转）来度量力的大小，如扭力天平法、焦力称法等。

 实验中采用拉脱法测量水与空气界面的表面张力系数。通过实验可以重点学习如下内容：（1）实验方法：测量液体表面张力系数的拉脱法。（2）测量方法：用液体界面张力仪定标测量微小力的方法。（3）数据处理方法：质量标准曲线的绘制方法。（4）仪器调整使用方法：液体界面张力仪的调整使用方法。

［实验内容］

1、整液体界面张力仪水平和零点，达到待测状态。

2、准液体界面张力仪。

（1）金属环上放一块小纸片，仪器调零。包括两个方面的调节：第一，调节刻度盘蜗轮，使零刻度线与游标零线重合，即读数为零；第二，调节调零微调蜗轮，使吊杆臂上的指针与平面反射镜的红线重合。

（2）在小纸片上放质量0.0005kg的砝码，测量金属环单位长度的受力F，即调节刻度盘蜗轮使指针与红线重合时刻度盘的读数。

（3）计算理论值F₀＝mg/π(d₁+d₂)。

（4）比较测量值F与理论值F₀，如果二者相等，说明校准准确；若不相等，调节两个吊杆臂，保证两臂的长度等值缩短或伸长，使刻度盘上的读数F与理论值F₀相等。重复测量几次，直至二者一致为止。

3、测量绘制质量标准曲线。

（1）仪器校准后，放置不同质量m的砝码，记录刻度盘的读数f。

（2）以m为横坐标f为纵坐标绘制质量标准曲线。

4、测量室温下水的表面张力系数，与标准值比较，计算测量误差。 

［实验仪器］

液体界面张力仪、标准砝码、环形测试件（金属环）、玻璃杯、温度计

[数据记录及数据处理]

1、测量金属环直径d

外径：

内径：

2、质量标准曲线

           图1质量标准曲线

从图1中任选两点（0.0002，15.5）（0.0009，74.0）

求得曲线斜率

3、测量

4、

由得纯水的表面张力系数为

测量误差＝

［思考题］

1、用液体界面张力仪测量微小力时，为什么要使吊杆臂上的指针与平面反射镜中红线始终保持重合？

液体界面张力仪是通过测试件（如金属环）受力平衡来测量微小力的。根据吊杆臂上的指针与平面反射镜中红线是否重合，判断测试件受力是否达到平衡，二者重合表明受力平衡。因此，测量时必须保证吊杆臂上的指针与平面反射镜中红线始终保持重合，才满足测量条件，得到正确的测量结果。

2、实验中怎样操作才能在水膜拉破瞬间得到比较准确的测量数值？

    在测量水的表面张力整个操作过程中，右手要慢慢调蜗轮把手，增大刻度盘读数，同时左手调节样品座螺丝，使吊杆臂上的指针与红线始终保持重合，直到把水膜拉破位置，此时记下的读数才是比较准确的测量数值。