液体表面张力系数的测定报告

1、南昌大学物理实验报告课程名称：大学物理实验实验名称：液体表面张力系数的测定学院：管理学院专业班级：学生姓名：学号：实验地点：基础实验大楼608座位号：实验时间：第三周星期天下午四点开始学习参考.液体表面张力系数的测定实验报告【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。.学会使用焦利氏秤测量微小力的原理和方法。2【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】液体表面层内分子相互作用的结果使得液体表面自然收缩.犹如紧张的弹性薄膜。由于液面收缩而产生的沿着切线方向的力称为表面张力。设想在液面上作长为L的线段，线段两侧液面便有张力f相互作用，其方

2、向与L垂直，大小与线段长度 L成正比。即有：fN/m。LFa称为液体表面张力系数，单位：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。其中，F为拉出时所用的力，mg为金属片和带起的水膜的总质量，f 为表面张力。实验中利用金属圆环，贝f=F-mg【实验步骤】1.安装好仪器，挂好弹簧.调节底板的三个水平调节螺丝，使焦利秤立柱竖直。 在主尺顶部挂入吊钩再安装弹簧和配重圆柱体.使小指针被夹在两个配重圆柱中 间，配重圆柱体下端通过吊钩钩住砝码托盘。调整小游标的高度使小游标左侧的 基准线大致对准

3、指针，锁紧固定小游标的锁紧螺钉.然后调节微调螺丝使指针与 镜子框边的刻线重合.当镜子边框上刻线、指针和指针的像重合时（即称为“三 线对齐”），读出游标0线对应刻度的数值L.02.测母弹簧的倔强系数K :依次增加1.0g砝码.即将质量为1.0g,2.0g.3.0g,， 9.0g的砝码加在下盘内。调整小游标的高度.每次都重新使三线对齐，分别记下 游标0线所指示的读数L1 . L2，L9;再逐次减少1.0g砝码.调整小游标的 高度每次都重新使三线对齐，分别记下游标。线所指示的读数L9',L8'，丄0', 取二者平均值，用逐差法求出弹簧的倔强系数。即 ii L.i24l(L-

4、L) L5g KI i5 i5i 0L 学习参考.值。将洁净的金属圆环挂在弹簧下端的小钩子上， 调整小游标的mg）3.测（F 把装有蒸馏水的烧杯置于焦S高度使三线对齐.记下此时游标0线指示读数 平台上，调节平台位置，使金属片浸入水中，转动平台旋钮使平台缓缓下降，下 降的过程中金属圆环底部会拉成水膜， 在水膜还没有破裂时需调节三线对齐， 属圆环刚好脱直到平台稍微下降， 然后再使平台下降一点，重复刚才的调节, 值，即为在S,算出 S=S出液面为止，记下此时游标 0线所指示的读数S0F-mg=f=K次，求出平均值，此时有表面张力作用下弹簧的伸长量，重复测量5S)d d:代入可得一,sk（21值。再记

5、录室温，可值，将数据代入式中即可算出水的04.用卡尺测出d1,d2. a并做比较查出此温度下蒸馏水的标准值【数据处理】0K C用逐差法计算弹簧的倔强系数）（实验温度：181.18.14302.721302.16302.4418.18306.40306.00306.202 18.48310.14309.263309.70 18.20313.684313.55313.42 317.22 317.00 316.78 5320.58 320.46 320.70 6324.38 7 324.30 324.46328.18 328.24 8 328.12 331.75 331.72 331.7641I (

6、L-L) L 18.234 mm iii 55i 05g K= 2.695 N/m L 21) L L /(50.139 mmiL学习参考.t 950.0.167 mm la n 仪 =0.019 mmB LAB05.122=0.168 mmK2 g-5次数初始位置S(mm)水膜破裂时读数 S(mm) i0(mm) SS=S A0i279.32 1 281.382.06280.04 2 281.601.56281.30 3 279.302.00279.38 281.38 42.00281.642.525279.12f2.计算液体表面张力2.028S (mmSSi2/(51)0.116 mmt

7、950.0.140 mm sa本实验直接给学生结果(mm)平均值34.92 d133.12d 2 _,S K 0.0256 N/m）d （d2i .计算表面张力系数3及不确定度学习参考.22 K SN/m0.0909 SK )dd)(d(d21213N/) 0.15t 10m75 (.50.0728 N/m表面张力系数的理论值：4.【误差分析】！ 故导致实验误差较大其中还有漂白粉，金属离子等杂质,1.由于水是自来水，.，使 得液膜提前破裂，导致出现误差2.操作中，无法保证金属环面水平.读数时很难 保证绝对静止时读数，导致读数的人为误差3.,拟合程度不好4.由数据的标准差可知，数据偏离程度较大.

8、实验的焦利秤立 柱未达到竖直5.【思考题】1.用焦利称测量微小力的依据是什么？，三线合一时可以精 确测答：焦利称就是一个弹簧测力计，它的刻度分度值为0.02mm量。.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2向的受力。答：受到竖直向下的重力，收到向下的液体表面张力，粘附在金属环上的液珠的重力，以及金属丝对圆环向上拉力。2）式成立的条件，实验中应如何保证这些条件实现？3 .手触摸，用镊子夹取。保持金属环底部水平，实验环境的 安排测（F mg），而不是分别测 F和mg无法直接测量答： 有哪些？这些因素使偏大还是偏小？答：温度因素，温度升高结果偏小。结果越小。操作因素，具体情况具体分析。【附上原始数据】粘附在金属环上的液珠的重力，分析（答：实验器材保持洁净，不用 稳定。5.？ F和mg4. 本实验中为何 本实验影响测量的主要因素 待测液纯度，杂质越多卷。忘怀的幅难以人生画画成一才能把。只有一些苍色彩斑里才会时，你的色彩，她假如你月是有一片空还给你一片空你丢给无情的4.就过来，坚持知道许努力过打扰了结了自神经病觉得自些人。，总会。用一会看清一些3.的每一走好人，轻松顾，勇浮躁，你都可是阴晴潮落，不管静的心己留下尘世里静。在有人生心宽似2.挥的藩没有限，则人不给自1.若己设限生中就制你发篱。若不是海，哪风平浪纷杂的，为自一片纯灵空间是潮起