实验报告-液体表面张力系数的测定.doc

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实验3-3 液体外表张力系数的测定
实验目的：
测量室温下水的外表张力系数。
实验原理：
液体外表张力的存在，液体外表具有收缩的趋势，在液体外表上作一条曲线，则曲线受两侧平衡的、并与液体外表相切的外表张力学习文档 仅供参考
实验3-3 液体外表张力系数的测定
实验目的：
测量室温下水的外表张力系数。
实验原理：
液体外表张力的存在，液体外表具有收缩的趋势，在液体外表上作一条曲线，则曲线受两侧平衡的、并与液体外表相切的外表张力的作用。在线性近似下，外表张力的大小与曲线的长度成正比，外表张力的大小与曲线长度的比值即为液体的外表张力系数。根据这一规律，可以用液体外表张力系数测定液体的外表张力。
在实验中用一个金属圆环固定在传感器中，该环浸没于液体中，把圆环慢慢拉起，金属圆环会受到液体外表膜的拉力作用。外表膜拉力的大小为
f=α△l=α(2πr1+2πr2)=π〔D1+D2〕α
在页面拉脱的瞬间，膜的拉力小时。拉力差为
f=π〔D1+D2〕α 〔1〕
并以数字式电压表输出显示为
f=(U1-U2)/B 〔2〕
由〔1〕、〔2〕，我们可以得到水的外表张力系数为
α=(U1-U2)/[Bπ〔D1+D2〕]
因此，只要测量出(U1-U2)，B,D1和D2，就能得到液体的外表张力系数α
实验器材：
液体外表张力系数测定仪、垂直调解台、硅压阻力敏传感器、铝合金吊环、吊盘、砝码、玻璃皿、镊子和游标卡尺。
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实验步骤：
〔1〕力敏传感器的定标〔表3-3-1〕
物体质量m/g
输出电压U/mV
测量金属圆环的外径D1和内径D2。
记录吊环即将拉断液柱前一瞬间数字电压表的读数值U1和拉断时瞬间数字电压表的读数U2。并用温度计测出水的温度。利用所测数据计算出α〔表3-3-2〕。
表3-2-2 水的外表张力系数测量
测量次数
D1/mm
D2/mm
U1/mV
U2/mV
△U/mV
f/10-3N
α/〔10-3N/m〕
1
2
3
4
5
6
水的温度：_____℃
〔4〕求出在此温度下的水的外表张力系数，查询资料获得水的外表张力系数的标准值，与实验值测得值相比较，对测量结果进行误差分析。
五、数据记录
将所得实验数据填入《表3-3-1 力敏传感器定标》和《表3-3-2 水的外表张力系数测量》中。
表3-3-1 力敏传感器的定标
物体质量m/g
输出电压U/mV
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表3-3-2 水的外表张力系数测量
测量次数
D1/mm
D