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1、创作编号GB8878185555334563BT9125XW创作者；凤呜大Fxx 大学实验报告课 程物理实验实验项目液体表面张力系数的 测定成 绩专业班级学 号实验日期姓 名同组人姓名指导教师一【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【实验内容】用力敏传感器测量液体表面的张力系数三【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。拉脱法是直接测定法，通常采用物体的弹性形变（伸长或
2、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。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的,如图1所示。tt图1由于液面收缩而产生的沿切线方向的力t称之为表面张力，角称之为接触角。当缓缓 拉出钢片时，接触角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
3、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 = 2o (l+d),式中比例系数。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。将代入式(1)中得_ F - m呂6 = 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1、D2，当它从液面拉脱瞬间传 感器受到的拉力差f = F-mg =n(D1+D2)。，此时_ rr(Dl | 1)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。式 中各
4、量的单位统一为国际单位。四【实验仪器】(1) FDNSTB液体表面张力系数测定仪。(2) 砝码六个，每个质量0.500g五【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，拉断后 瞬间电压表的读数U2。则f=（Ul-U2）/B六【实验注意事项】（1）轻轻挂上吊环，必须调节好水平。（2）在旋转升降台时，尽量是液体的波动要小。（3）工作室不宜风力较大，以免吊
5、环摆动致使零点波动，所测系数不准确。七【数据记录与处理】（ 1 ） 力 传 感 器 标 定g=9.749m/s2作编号：GB8878185555334563BT9125XW作者：凤呜大F012345砝码个数（个）电压（+）(mv)10.525.641.156.371.887.0电压（-）(mv)10.225.340.555.971.286.9电压平均(mv)10.425.440.856.171.587.02） 水的表面张力测定水温：23C挂环内径：3.31cm挂环外径：3.50cm测定次数12345U169.469.268.868.668.5U211.811.711.511.211.3Ul-U
6、2=57.4 (mv)(3)最小二乘法求灵敏度传感器电压与受力关系曲线(4) 计算水的表面张力 表面张力=183X(N)表面张力系数=(183X1 -)/n X(3.31X10 二)+(350Xl()-)=856X 1U 二(N/m)八【实验参考书】大学物理实验张怀作著百度文库一物理实验辽宁大学物理组九【实验小结】本次实验中,在老师的耐心指导下,我成功的完成拉此次实验.做完这实验自己懂得了不少的知识，了解了液体表面张力的一些性质，也明白了一些自然现象，如泡沫的形成，露珠为什么是球形等。这次实验做的挺成功的，我想成功主要原因有以下几点。第一，在实验前认真听老师讲解实验有关的知识、步骤、细节、注意事项等内容 第二，课前认真预习了实验液体表面张力系数测定，对于实验的基本原理、实 验的操作方法以及实验时所注意的细节都有了一定的了解这，样在做实验时就不会手足 无措。现在也真正的理解了老师当时对我们所讲的“预习对于做实验很重要”这句话。创作编号：GB8878185555334563BT9125XW/创作者；凤呜大F
