液体表面张力实验报告

液体表面张力实验报告【实验目的】1了解水的表面性质，用拉脱法测定室温下水的表面张力系数。2学会使用焦利氏秤测量微小力的原理和方法。【实验仪器】焦利秤，砝码，烧杯，温度计，镊子，水，游标卡尺等。【实验原理】表面张力 f 与线段长度 L 成正比。即有：f = L（1）比例系数 称为液体表面张力系数，其单位为m-1。将一表面洁净的长为 L、宽为 d 的矩形金属片（或金属丝）竖直浸入水中，然后慢慢提 起一张水膜，当金属片将要脱离液面，即拉起的水膜刚好要破裂时，则有F = mg + f（2）式中 F 为把金属片拉出液面时所用的力；mg 为金属片和带起的水膜的总重量； f 为表面张力。此时， f 与接触面的周围边界 2（L d ）,代入（2）式中可得本实验用金属圆环代替金属片，则有 (式中 d1、d2 分别为圆环的内外直径)【实验步骤】1. 调“三线对齐”2. 测量弹簧的倔强系数K3.测（F-mg）值。=代入得4. 用卡尺测出d1、d2值，将数据代入即可求出值5. 再记录室温，可查出此温度下蒸馏水的标准值，并作比较。【数据处理】1.用逐差法计算弹簧的倔强系数（实验温度：180C）砝码数增重读数(mm) 减重读数(mm) 平均数(mm)(mm)0234.06234.18234.1210.271236.52236.72236.6210.502238.54238.72238.6310.733240.52240.60240.5611.064242.56242.76242.6611.005244.54245.24244.396247.06247.18247.127249.14249.58249.368251.60251.64251.629253.66253.66253.662计算液体表面张力次数初始位置S0(mm)水膜破裂时读数Si(mm)S=SiS0(mm)(mm)1223.22225.442.222.1502222.76225.002.243222.96224.982.024223.20225.222.025223.06225.262.203. 金属环外、内直径的测量(本实验直接给学生结果)平均值(mm)d134.92d233.123计算表面张力系数及不确定度4. 表面张力系数的理论值： 【误差分析】 1.水有杂质导致值偏小 2.测量s时要避免水膜提前破裂导致实验误差较大 3.桌面的震动，空气流动，金属圆环底部不水平 4.仪器未调零，表面张力系数测定仪不稳定 5.拉脱过程不匀速，拉脱速度过快 6.圆环底部没有浸没到水中，圆环不稳定（晃动） 7.圆环直径测量不准确【思考题】1. 用焦利称测量微小力的依据是什么？答：焦利秤支架上设有游标，精度为0.02mm2金属圆环浸入水中，然后轻轻提起到底面与水面相平时，试分析金属圆环在竖直方向的受力。答：竖直向上的拉力，竖直向下的重力和液体表面张力，且平衡抵消3 分析（2）式成立的条件，实验中应如何保证这些条件实现？答：（1）每次读数前须三线对齐（2）避免水膜提前破裂4 本实验中为何安排测（Fmg），而不是分别测F和mg？答：分开测量难度大且误差大5. 本实验影响测量的主要因素有哪些？