表面张力系数测定实验.ppt

表面张力系数测定实验
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相关知识
1. 液体表面
指液体与气体、液体与固体以及别种不相混合的
液体之间的界面。
2. 表面张力
液体的表面，由于
表面层（其表面张力系数测定实验
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相关知识
1. 液体表面
指液体与气体、液体与固体以及别种不相混合的
液体之间的界面。
2. 表面张力
液体的表面，由于
表面层（其厚度等于分子
的作用半径，约10-8 cm）
内分子的作用，存在着一
定的张力,称为表面张力。
液体表面层和内部分子受力示意图
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3. 浸润与不浸润现象
当液体和固体接触时，若
固体和液体分子间的吸引力大
于液体分子间的吸引力，液体
就会沿固体表面扩张，形成薄
膜附着在固体上，这种现象称
为浸润；反之为不浸润现象。
浸润情形
不浸润情形
接触角
浸润情形
不浸润情形
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4. 表面张力系数
想象在液面上划一条直线，表面张力就表现为直线两旁的液膜以一定的拉力相互作用。拉力 f 存在于表面层，方向恒与直线垂直，大小与直线的长度 L 成正比，
即
f ＝αL
式中α称为表面张力系
数，它等于沿液面作用在分
界线单位长度上的表面张力,
其单位为N·m-1。它的大小
与液体的成分、纯度、浓度
以及温度有关。
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拉脱法测定液体表面张力系数
实验内容
数据处理
注意事项
实验目的
实验仪器
实验原理
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实 验 目 的
1、学习焦利秤测量微小力的原理和方法。
2、了解液体表面的性质，测定液体的表面张力系数。 。
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实验仪器
焦 利 秤
金属丝框
砝 码
玻璃烧杯
游标卡尺
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焦利秤简介
焦利秤实际上是一种用于测微小力的精细弹簧秤。结构如右图，一金属套管B垂直竖立在三角底座上，带有毫米标尺的圆柱A套在金属套管内。在金属套管B的上端固定有副尺V，圆柱A顶端伸出的支臂上挂一锥形弹簧W。转动旋钮H可使圆柱A上下移动，因而也就调节了弹簧W的升降。弹簧上升或下降的距离由主尺（圆柱A）和副尺V来确定。
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G 为固定在金属套管B上一侧刻有半圆形刻线S2的玻璃圆筒，N为挂在弹簧W下端的两头带钩的小平面镜，镜面上有一刻线S1。实验时，使S1 、 S2 及S2在小平面镜中的象S2´三者始终重合，简称“三线对齐”。用这种方法可保证弹簧下端的位置是固定的，加负载后向上拉动弹簧确定伸长值。根据伸长值和弹簧倔强系数确定外力大小。Q为平台，转动其下端的螺钉R时平台Q可升降。
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如图所示：将一表面洁净的∏型细金属丝框浸入被测液体内，然后缓缓拉起金属丝框，可看到金属丝带起一层液膜，与此同时弹簧被拉长。液膜拉起过程中接触角 逐渐减小而趋向于零，当薄膜刚好破裂时，表面张力的方向垂直向下。
实 验 原 理
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设Π形框长为l、直径为d，脱离液体前各力平衡的条件为
(1) 式中F是将Π形框拉出液面所施外力；
为Π形框和它所沾附的液体的总重量。由于表面张力与接
成正比，故有
式中比例系数
为表面张力系数，由式（1）、（2）
，得
(3)
触面的周长
(2)
并略去
在液膜破裂的瞬间弹簧所受的表面张力（略去水膜自重）为
所以
(4)
要测
，只要测出
、
、
即可。
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：
① 挂好弹簧、小镜子及砝码盘， 调节“三线对齐”。记录游标零线所指示的主尺上的读数。
② g的砝码，共7个，每次“三线对齐”，记下标尺上相应读数， g的砝码，记下标尺上相应的读数。求出相同拉力下读数的平均值。
实验内容
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参考表格1--1
质量
增重读数
减重读数
平均数








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