液体表面张力系数测量课件

2023/9/30课件下载地址：http://1000/ujy5请按签到表序号坐好！2023/8/7课件下载地址：请按签到表序号坐好！表面张力现象为什么水面上的小昆虫能在水面上行走，而不会沉入水中？牛奶滴落在盘中的瞬间飞溅情形，呈现球状，在盘上方的牛奶呈现近乎完美的球形？用水吹不出气泡，而洗衣粉水、肥皂水则可以？肺泡收缩、排出气体的主要动力?表面张力现象为什么水面上的小昆虫能在水面上行走，而不会沉入水2023/9/302023/8/72023/9/30大珠小珠落玉盘2023/8/7大珠小珠落玉盘2023/9/302023/8/72023/9/302023/8/72023/9/302023/8/7叶面：疏水、不吸水的表面，永遠保持一塵不染。荷花效应叶面：疏水、不吸水的表面，永遠保持一塵不染。荷花效应分子间既有引力作用又有斥力作用平衡位置斥力起主要作用引力起主要作用v12rdv12=0R—分子有效作用半径分子力是短程力！r分子有效直径分子间既有引力作用平衡位置斥力起主要作用引力起主要作用v12表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，具有收缩趋势，所受合外力指向液体内部，因此有向液体内部运动的趋势，就是表面张力。2023/9/30汽表面层液体液体表面微观图表面层分子间距比较稀疏；分子间距r>r0；分子间的作用表现为相互吸引。表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，液体的表面张力线两侧液体之间的作用力为引力液体表面张力的分析图①②在液体表面设想一条任意直线，把液面分成两个部分使液体表面收缩液体的表面张力线两侧液体之间的作用力为引力液体表面如果液面是水平的，则表面张力f也是水平的。当平衡时，沿周界的表面张力互相抵消。此时液体表面内外压相等，而且等于表面上的外压力P0。2023/9/30如果液面是水平的，则表面张力f也是水平的。当平衡时，沿周界的如果液面是弯曲的，则沿AB周界面上的表面张力f不是水平的。当平衡时，表面张力将有一合力。当液面为凸形时，合力指向液体内部。表面内部的液体分子所受压力必大于外部压力。2023/9/30如果液面是弯曲的，则沿AB周界面上的表面张力f不是水平的。当当液面为凹形时，合力指向液体外部。液体内部的压力将小于外面的压力。2023/9/30当液面为凹形时，合力指向液体外部。液体内部的压力将小于外面的实验方法:拉脱法,毛细管升高法,液滴测重法实验步骤:(拉脱法)1、力传感器定标

:

2、测定表面张力系数

实验方法:拉脱法,毛细管升高法,液滴测重法标定力传感器灵敏度(求斜率)；

U为测量电压，F是拉力，B是灵敏度标定力传感器灵敏度(求斜率)；砝码个数（个)0123456U+(加砝码)U-(减砝码)电压（mV，平均值）力敏传感器定标

g=9.794m/s2利用图解法求解B，B=3.0V/N(参考值)砝码6个，每个质量0.500g砝码个数0123456U+(加砝码)U-(减砝码)电压（mV用最小二乘法分处理数据见课本42页，要求用前面6组数据用最小二乘法求斜率;B=(B图解法+B最小二乘法)/2;计算表面张力系数时请用B;2023/9/30用最小二乘法分处理数据见课本42页，要求用前面6组数据用最小定标的实验步骤调节仪器水平（调三个水平调节螺母）。调传感器高度和位置，注意其水平。挂上挂环后，让其处于升降台的中央；在测量过程中不能变动。挂上砝码托盘，系统稳定后读电压表示数数。定标的实验步骤调节仪器水平（调三个水平调节螺母）。2)测量水的表面张力系数(σ=7.266×10-2

N/m参考值）D2吊环外径,3.500cm;D1吊环内径,3.310cm;U1吊环脱离水面前电压极大值；U2吊环脱离水面后电压稳定值；2)测量水的表面张力系数2023/9/30D1/2D2/22023/8/7D1/2D2/2测定次数

1

2

3

4

5

6

U1（mV）

U2(mV)

U1-U2计算时取U1-U2平均值

测定123456U1（mV）U2(mV)注意事项轻轻挂上吊环，必须调节好水平。在旋转升降台时，尽量使液体的波动要小。工作室不宜风力较大，以免吊环摆动致使零点波动，所测系数不正确。注意事项轻轻挂上吊环，必须调节好水平。2023/9/302023/8/72023/9/302023/8/7思考与习题：1、实验中用了什么方式测力？其基本原理是什么？2、水的表面张力系数与哪些因素有关？3、拉脱装置采用圆环相比其它形状有什么好处？4、拉脱装置若不干净，测量数据有什么变化？5、怎么判断测量中液面深度不一致对测量结果的影响？6、怎么判断测量中拉脱装置圆环水平？7、表面张力系数系数测量除拉脱法，还可以用什么方法思考与习题：实验完成请推公式2023/9/30实验完成请推公式2023/8/7制作简易电子称写出实验方案。可以讨论。2023/9/30制作简易电子称写出实验方案。20