液体表面力系数的测定实验报告模板[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力系数。2.学会使用焦利氏秤测量微小力的原理和方法。[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]液体具有尽量缩小其表面的趋势,好像液体表面是一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力。测量表面力系数的常用方法: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。液体表面层的分子所处的环境跟液体部的分子不同。液体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部。所以分子有从液面挤入液体部的倾向,并使得液体表面自然收缩,直到处于动态平衡。表面力 f 与线段长度 L 成正比。即有:f = αL (1)比例系数 α 称为液体表面力系数,其单位为N m-1。将一表面干净的长为 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(2)式中 F 为把金属片拉出液面时所用的力;mg 为金属片和带起的水膜的总重量; f 为表面力。此时, f 与接触面的周围边界 2(L+ d ),代入(2)式中可得α = F − mg2( L + d )本实验用金属圆环代替金属片,则有α =F − mgπ (d1 + d2 )式中 d1、d2 分别为圆环的外直径。[实验步骤]1.调 “三线对齐”2. 测量弹簧的倔强系数 K3.测(F-mg)值。F − mg f K ∆S代入得Kα ∆Sπ (d d )124.用卡尺测出 d1、d2值,将数据即可算出水的 α 值。5. 再记录室温,可查出此温度下蒸馏水的标准值 α ,并做比较。四、强调注意事项:1.由于杂质和油污可使水的表面力显著减小,所以务必使蒸馏水、烧杯、金属片保持干净。2.清洁后的用具,切勿用手触摸,应有镊子取出或存放。3.测量 S 时要避开水膜提前破裂,否则实验误差较大,其中引起水膜提前破裂的因素有:桌面的震动,空气的流动,金属圆环底部不水平等。[数据处理]1.用逐差法计算弹簧的倔强系数(实验温度:180C)砝 码数增重读数(mm) 减重读数(mm) 平均数(mm)(mm)0246.82246.32246.5749.561...