山东大学：空间科学与技术教学资源（实验课件）液体表面张力系数的测定

实验题目液体表面张力系数的测定空间科学与应用物理系2007.12.15

实验题目 液体表面张力系数的测定 空间科学与应用物理系 2007.12.15

[实验目的](1)了解液体表面的性质。(2)学习焦利氏秤的使用，掌握用其测量液体表面张力系数的方法[仪器和用具]焦利氏秤一套、游标卡尺等

[实验目的] （1） 了解液体表面的性质。 （2） 学习焦利氏秤的使用，掌握用其测量 液体表面张力系数的方法。 [仪器和用具] 焦利氏秤一套、游标卡尺等

[实验原理]口1.表面张力是液体表面的主要特性，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。液体表面层的分子有从液面挤入液内的趋势，从而使液面有尽量缩小其表面的趋势，整个液面如同一张拉紧的弹性薄膜我们把这种沿着液体表面，使液面收缩的力称为表面张力

[实验原理] 1.表面张力是液体表面的主要特性，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。液体表面层的分子有从液面挤入液 内的趋势，从而使液面有尽量缩小其表面的 趋势，整个液面如同一张拉紧的弹性薄膜， 我们把这种沿着液体表面，使液面收缩的力 称为表面张力

示意图1f1，f2是一对平行于液面，且与AB垂直的大小相等、方向相反的力就是表面张力，其大小f与AB长度成正比，即f=αLAB式中比例系数叫做表面张力系数。其大小与液体的成分、温度、纯度有关。单位为N·mH()(1)C

示意图1 f1，f2是一对平行于液面，且与AB垂直 的大小相等、方向相反的力就是表面张力， 其大小f与AB长度成正比，即 式中比例系数叫做表面张力系数。其大小与 液体的成分、温度、纯度有关。单位为 N·m-1。 LAB f =

示意图2液体膜水面mg图4图3口F = mg+ f cosp+ ldhpg

示意图2 图3 图4 F = m g + f cos + ldhg

F = mg + f cos@ + ldhpg在金属片临界脱离液体时，@~,即cosβ~1,则平衡条件可近似为由于表面张力与液体很及金属片的接触边界周长成正比ldhpg小，可忽略，那么F= mg+f = f =F-mg=α·2(l+d)F-mgF-mgfα2二212(l+d) 2(l+d)k△xk(x -xo)2121

在金属片临界脱离液体时， 则平衡条件可近似为由于表面张力与液体 及金属片的接触边界周长成正比， 很 小，可忽略， 那么   0,即cos 1, F = m g + f cos + ldhg F = m g + f  f = F − m g =   2(l + d) ldhg l k x l k x x l F m g l d F m g l d f 2 2 ( ) 2( ) 2( ) 2 0  = − = −  + − = +  =

常用弹簧秤固定端

常用弹簧秤 固定端

［【仪器装置］13-1415G16二17--2

[仪器装置]

仪器调整指标镜一定在指标管的中心，若指标镜与指7标管接触，可用三足座上的水平螺丝及弹簧上端的夹头进行调节。每次读数一定“三线重合”1.标管上的刻线2.指标镜上的刻线3.指标管上的刻线在指标镜中的像

仪器调整 指标镜一定在指标管的中心，若指标镜与指 标管接触，可用三足座上的水平螺丝及弹簧 上端的夹头进行调节。 每次读数一定“三线重合” ： 1.标管上的刻线 2.指标镜上的刻线 3.指标管上的刻线在指标镜中的像

实验内容1.弹簧的劲度系数测量口每次在铝盘中加0.5克重的码，并转动旋扭3使“三线重合”。每次刻度尺升高的长度，即为加相应重量的码弹簧伸长的长度，记下每次的结果，即可找出所加负荷与弹簧伸长的关系，求出弹簧的劲度系数。用逐差法处理所测数据

实验内容 1.弹簧的劲度系数测量 每次在铝盘中加0.5克重的砝码，并转动旋 扭３使“三线重合”。每次刻度尺升高的 长度，即为加相应重量的砝码弹簧伸长的 长度，记下每次的结果，即可找出所加负 荷与弹簧伸长的关系，求出弹簧的劲度系 数。用逐差法处理所测数据