张力和电位差

1、液体表面张力系数的测定液体表面张力系数的测定一、实验目的一、实验目的1、观察拉脱法测液体表面张力的物理、观察拉脱法测液体表面张力的物理过程和物理现象，测量液体（水）的表过程和物理现象，测量液体（水）的表面张力系数。面张力系数。2、掌握力敏传感器的灵敏度测量方法。、掌握力敏传感器的灵敏度测量方法。三、实验原理：三、实验原理： 二、实验仪器：二、实验仪器： FD-NST-I型液体表面张力系数测定仪型液体表面张力系数测定仪。fL 液体表面层的分子在表面张力的作用下，出现一个指向液液体表面层的分子在表面张力的作用下，出现一个指向液体内的吸引力，从而使液体有尽量缩小其表面的趋势，整个体内的吸引力，从而使

2、液体有尽量缩小其表面的趋势，整个液面如同一张拉紧了的弹性薄膜。表面张力液面如同一张拉紧了的弹性薄膜。表面张力f大小与接触面的大小与接触面的周长周长L成正比，其比例系数成正比，其比例系数 就称为液体的表面张力系数就称为液体的表面张力系数 。fL 数字电压表数字电压表调零旋钮调零旋钮即：即：液体的表面张力系数等于液体的表面张力系数等于作用于液面单位长度上的力作用于液面单位长度上的力）1 1、拉脱法测液面张力、拉脱法测液面张力实验装置：实验装置：12()LDD 21TTTf 拉脱前拉脱前f拉脱后拉脱后1122UBTUBTB B12UUfB 1212(1)()UUB DD U U1 1和和U U2 2

3、可由仪器读出，可由仪器读出，D D1 1和和D D2 2可由游标卡尺测量，但要得到可由游标卡尺测量，但要得到张力系数，还需要使用其他方法确定力敏传感器的灵敏度张力系数，还需要使用其他方法确定力敏传感器的灵敏度B B。 表面张力系数表面张力系数的值和液体的种类、纯度、温度以及液体的值和液体的种类、纯度、温度以及液体上方的气体成分有关。实验证明，液体的温度越高，上方的气体成分有关。实验证明，液体的温度越高，的值的值越小，液体所含杂质越多，越小，液体所含杂质越多，的值也越小，对于上述条件都的值也越小，对于上述条件都不变的液体，不变的液体，值是一个常数。本实验中值是一个常数。本实验中的理论值在教材的理

4、论值在教材375375页表页表3 3中查询。中查询。fL 12()LDD 12UUfB U U2i2i3 3、力敏传感器的定标、力敏传感器的定标1122/iiB U TUTU T 1229.79152iiiiiiUUUTm gm _22xxyxyxb xbya _2xyxb _22iiiiiiU TU mBm gT四、实验步骤：四、实验步骤：3 3、定标灵敏度、定标灵敏度B B，将相关数据填入表，将相关数据填入表4.174.17中。中。调节仪器上的调零旋钮，使数字电压表调节仪器上的调零旋钮，使数字电压表显示为零。显示为零。U U2i 2i 122iiiUUU 6次取平均值次取平均值)(6626

5、25242322212665544332211mmmmmmggmmUmUmUmUmUmUmUiii 环状金属吊片环状金属吊片五、数据处理及误差计算五、数据处理及误差计算【注意事项注意事项】1 1、吊环须严格处理干净，在实验过程中手指不要接触被测液、吊环须严格处理干净，在实验过程中手指不要接触被测液体。体。2 2、力敏传感器使用时用力不宜大于、力敏传感器使用时用力不宜大于0.098N ，过大的拉力传，过大的拉力传感器容易损坏。感器容易损坏。3 3、安放砝码时应尽量轻缓，防止砝码盘晃动，确保电压信号、安放砝码时应尽量轻缓，防止砝码盘晃动，确保电压信号输出比较稳定。输出比较稳定。4 4、在旋转升降台

6、时，操作应平稳、缓慢，不可在液体的波动、在旋转升降台时，操作应平稳、缓慢，不可在液体的波动的情况下测量。的情况下测量。5 5、实验结束须将吊环用毛巾擦干，将所有附件放入附件盒内。、实验结束须将吊环用毛巾擦干，将所有附件放入附件盒内。1212(1)()UUfLB DD 用电位差计测电池电动势和内阻用电位差计测电池电动势和内阻1、掌握电位差计的工作原理和结构特点。、掌握电位差计的工作原理和结构特点。2、学习用线式电位差计测量电池电动势和内阻。、学习用线式电位差计测量电池电动势和内阻。一、一、实验目的实验目的十一线电位差计、直流稳压十一线电位差计、直流稳压电源、标准电池、检流计、滑电源、标准电池、检

7、流计、滑线变阻器、电阻箱线变阻器、电阻箱二、实验仪器二、实验仪器十一线电位差计十一线电位差计怎样才能使电池内部没有电流通过而又能测量电池的电动势怎样才能使电池内部没有电流通过而又能测量电池的电动势 呢？呢？三、实验原理三、实验原理00 xxIEVIrIEVExExEs工件电流回路工件电流回路补偿回路补偿回路效准回路效准回路xxssLEEL K K有工作电流有工作电流 通过电阻丝通过电阻丝 ABAB，并在电阻丝上产生电压降，并在电阻丝上产生电压降 。如果再接通。如果再接通K K2 2 ，可能出现三种情况：可能出现三种情况：（1）当）当 ExV VCDCD 时，检流计时，检流计 中有自右向左流动的

8、电流。中有自右向左流动的电流。（2）当）当E Ex x VCD时，检流计时，检流计 中有自左向右流动的电流。中有自左向右流动的电流。（3）当当 Ex VCD时，检流计时，检流计 中无电流（指针不偏转）。我们称待测电路得到补偿。中无电流（指针不偏转）。我们称待测电路得到补偿。 电位差计电位差计AB线中线中CD=Lx、 两段的长度之比与两段的长度之比与Ex、Es值关系如下：值关系如下：sLDC sC DEV L Lx x=CD=CDL Ls s=CD=CD(/)xsxsxxssLEEEAVmEALLL1 1、测量电池的电动势、测量电池的电动势E Ex x AB为十一线电位差计，为十一线电位差计，R

9、n 为滑线变阻器，用于调节工作电流；为滑线变阻器，用于调节工作电流；R为电为电阻箱，用于保护标准电池和检流计。在电位差计处于补偿状态读数时，必阻箱，用于保护标准电池和检流计。在电位差计处于补偿状态读数时，必须关闭须关闭K3 ，使电阻，使电阻R短路，以提高测量的灵敏度。短路，以提高测量的灵敏度。L L LLAEx 2 2、E Ex x测量误差测量误差E Ex x，调，调节节CDCD两点，使检流计指针两点，使检流计指针为零，为零，22XLLrRL 3 3、测量电池内阻、测量电池内阻r rGRExLxBAK1ERnL2K2CD4 4、标准电池、标准电池66263( )(20)39.94 10 (20

10、)0.929 10 (20) +0.009 10 (20)ssE tEttt四、实验步骤四、实验步骤 1 1、 按右图所示连接电路。接线时按右图所示连接电路。接线时需断开所有的开关，注意工作电需断开所有的开关，注意工作电源源 的正、负极，应与标准电池的正、负极，应与标准电池 和和待测电池待测电池 的正、负极相对。的正、负极相对。调节调节电源电压电源电压U=6VU=6V，R R取取500500，+-去掉去掉R R（）AL(/)sxxsEEAVmL66263( )(20)39.94 10 (20)0.929 10 (20) +0.009 10 (20)L0.2sssE tEtttA校准电位差计（确

11、定校准电位差计（确定A A值下的工作电流）值下的工作电流）GEsCDLs断续断续按下滑动接头按下滑动接头再次微调接头再次微调接头D D，使检流计，使检流计G G指针无偏转。指针无偏转。L Lx x，则待测电池的电动势为，则待测电池的电动势为 ：0.2LxxxEALLLAEx L L GExCDLxRGExCDL2R=240R=240调节调节D D点，使检流计指针为零，点，使检流计指针为零，22240 xLLrL A(V/m)Es(V)Ls(m)Lx(m)Ex(V)L2(m)R() )0.20000.3000()L m ()Lm ( )xE V 【注意事项注意事项】1 1、测量时，应先接通工作回路，然后接通补偿回路。测量完、测量时，应先接通工作回路，然