液体表面张力系数的测定实验报告【实验目的】 1.学会用拉脱法测定液体的表面张力系数
2.了解焦利氏秤的构造和使用方法
3.通过实验加深对液体表面现象的认识
【实验仪器】 焦利氏秤 1 把,U 形金属环 1 条,砝码 1 盒,镊子 1 把,玻璃皿 1 个,温度计 1 支,酒精灯 1 个,蒸馏水 100ml,游标尺 1 把
【实验原理】由于液体分子与分子间的相互作用,使液体表面层形成一张紧的膜,其上作用着张力,叫做表面张力
设想在液面上作长为 L 的线段,线段两侧便有张力相互作用,其方向与 L 垂直,大小与线段长度成正比,如图 3-1 所示
即有式中为表面张力系数,其单位为
表面张力系数是讨论液体表面性质所要用到的物理量,不同种类的液体,值不同;同一种液体的值随温度上升而减小;液体不纯净,值也会改变
因此,在测定值时必须注明在什么温度下进行,液体必须保持纯净
测量表面张力系数的方法很多,本实验用拉脱法测定
将环形金属环浸入液体中,然后慢慢拉起,这时在金属环内带起了一层薄膜,如图 3-2 所示
要想使金属环由液面拉脱,必须用一定的力
(注意有两个表面) (3-2) 本实验用焦利氏秤测出,然后代入式(3-2)计算出值
二、 仪器构造图 3-1 图 3—2焦利氏秤实际上就是一个比较精确的弹簧秤,焦利氏秤的构造如图所示,用焦利氏秤测力是根据胡克定律式中,为弹簧的劲度系数,等于弹簧 伸长单位长度的拉力, 为弹簧伸长量,假如已知值,再测定弹簧在外力作用下的伸长量,就可以算出作用力的大小
【实验步骤】一、值的测定 1.按图 3-3 挂好弹簧,小指针和砝码盘,再调节底板三角底座上的螺丝,使小指针处于镜子中,能上下自由振动且不与镜子相碰; 2.调节旋钮 D,使镜子上的标线处于“三线重合”位置(镜子刻线、小指针和小指针的像重合),读出标尺上的读数
如弹簧振动不停,可将镊子靠在弹簧上端,