实验液体表面张力系数的测定.ppt

第一页，共十页，2022年，8月28日 [实验目的] 1.进一步熟悉焦利氏称的使用方法。 2.测定液体的表面张力系数。 [实验仪器] 焦利氏秤 硅码 弹簧 烧杯 温度计 游标卡尺 焦利氏秤如图14—1所示 焦利氏秤简介（参考实验9） 第二页，共十页，2022年，8月28日 图14—1 第三页，共十页，2022年，8月28日 [实验原理] 液体有尽可能缩小其表面的趋势，在宏观上液体表面就 好象拉紧了的弹性薄膜，处 在沿着表面使表面具有收缩趋势的张力作用之下，这种力叫做表面张力。这种力是液体 表面内分子力作用的结果。 假设在液面上作一长为L的线段，则线段两侧液面以一定的力F相互作用，而且力 的方向恒与线段垂直，其大小与线段L成正比，即： f＝ （14—1） 式中 称为液体的表面张力系数，它表示单位长度线段 两侧液体的相互作用力，其单位是N 。 表面张力系数 与液体的种类、纯度和温度等因素 有关。实验表明，水的表面张力系数随温度的升高而减 小。 值与液体的纯度关系甚密，因此测量时要特别注 意液体的纯度。 第四页，共十页，2022年，8月28日 如图14—2所示，在一金属框中拉一金属细丝ab。 将其挂在焦利氏秤弹簧的下端，然后浸入水中，慢慢将其拉出水面，在细丝下面带起一层水膜。当水膜刚被拉断时，有： F＝W＋2 L＋Ldh g (14—2) 图14—2 第五页，共十页，2022年，8月28日 式中F是向上的拉力，W是框及丝所受重力和浮力之差，L是金属丝的长度，d为金属丝的直径即水膜的厚度，h为水膜拉断前的高度，为水的密度，g是当地重力加速度。Ldh g为水膜的重量，由于d很小，这一项影响不大。由于水膜前后有两个表面，所以表面张力为2 L。由（14－2）式得： （14—3） 本实验用焦利氏秤测F－W值，用上式计算 值。 第六页，共十页，2022年，8月28日 [实验内容] 1．测量弹簧的倔强系数k。 1）把弹簧、带小钩的平面镜和砝码盘挂在焦利 氏秤上，调整底脚螺丝使立柱铅直，这 时小平面镜在玻璃管中间，调整“三线对齐”。 2）记下读数L。，然后依次将1克、2克、…、9克的砝码加在砝码盘内，每次都调整“三线对齐”，记下相应读数L 、L 、…、L ，用分组求差法求弹簧的倔强系数。 第七页，共十页，2022年，8月28日