液体表面张力系数测定的实验报告

xx 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 名同组人姓名指导老师一 【 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。此试验中采纳了拉脱法。拉脱法是直接测定法，通常采纳物体的弹性形变( 伸长或扭转）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。由于液面收缩而产生的沿切线方向的力Ft称之为表面张力, 角φ称之为接触角。当缓缓拉出钢片时, 接触角φ逐渐的减小而趋于零，因此Ft方向垂直向下。在钢片脱离FtFtFmg图 1液体前诸力平衡的条件为 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 = 2σ(l+d ），式中比例系数σ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Ft代入式(1）中得 （ 2 ）当用环形丝代替薄钢片做此实验时，设环的内外直径为D1、D2, 当它从液面拉脱瞬间传感器受到的拉力差f = F–mg =π(D1+D2)σ ，此时 (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σ。式中各量的单位统一为国际单位.四 【 实 验 仪 器 】（1 ）FD-NST-B 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...