液体表面张力系数测量

液体表面张力系数的测量1.1.掌握硅单晶电阻应变传感器的原理和方法；掌握硅单晶电阻应变传感器的原理和方法；2.2.学习使用吊环拉脱法测量液体表面张力系数；学习使用吊环拉脱法测量液体表面张力系数；3.3.掌握使用计算机软件进行数据处理。掌握使用计算机软件进行数据处理。实验目的1.1.液体表面张力系数液体表面张力系数2.2.吊环拉脱法测量液体表面张力系数原理吊环拉脱法测量液体表面张力系数原理3.3.硅单晶电阻应变传感器的原理和测量方法硅单晶电阻应变传感器的原理和测量方法实验原理 液体表面张力系数是表征液体性质的一个液体表面张力系数是表征液体性质的一个重要参数。表面张力促使液体缩小其表面面积，重要参数。表面张力促使液体缩小其表面面积，由于球面是同样体积下面积最小的体，因此在由于球面是同样体积下面积最小的体，因此在没有外力的情况下（比如在失重状态下），液没有外力的情况下（比如在失重状态下），液体在平衡状态下总是呈球状。体在平衡状态下总是呈球状。液体表面张力系数液体表面张力系数 表面张力表面张力 f f 的方向沿液体表面，且恒与分界的方向沿液体表面，且恒与分界线垂直，大小与分界线的长度成正比：线垂直，大小与分界线的长度成正比：单位：单位：N/mN/mLf吊环拉脱法测量液体表面张力系数吊环拉脱法测量液体表面张力系数升降台调节架吊环拉脱法测量液体表面张力系数吊环拉脱法测量液体表面张力系数吊环拉脱法测量液体表面张力系数吊环拉脱法测量液体表面张力系数 力传感器的拉力力传感器的拉力F F变化：在吊环由液体中到拉离液变化：在吊环由液体中到拉离液面的过程中，拉力面的过程中，拉力F F由小逐渐达到最大值由小逐渐达到最大值F F1 1，超过此值，超过此值，水柱即破裂，则水柱即破裂，则F F回到金属环重力值回到金属环重力值F F2 2 。F F1 1应当是金属应当是金属环重力与水柱拉引金属环的表面张力环重力与水柱拉引金属环的表面张力f f 之和。之和。吊环GfF1 液面分界线长度：与金属环的内外径所包围液面分界线长度：与金属环的内外径所包围的长度相同。的长度相同。)(21DDf表面张力系数表面张力系数：)(21DDf吊环GF 221FFf硅压阻力敏传感器硅压阻力敏传感器力敏传感器所受拉力为力敏传感器所受拉力为F F 时数字式电压表示数为时数字式电压表示数为U U：BUF B B 表示力敏传感器的灵敏度，单位为表示力敏传感器的灵敏度，单位为V/N V/N。吊环拉断液柱前一瞬间环受到的拉力吊环拉断液柱前一瞬间环受到的拉力F F1 1，对应电压值，对应电压值U1U1水柱拉断脱离液面吊环受力为水柱拉断脱离液面吊环受力为F F2 2，对应电压值，对应电压值U2U2BUUFFf)(2121)()()(212121DDBUUDDf1.1.测量硅单晶电阻应变传感器的灵敏度测量硅单晶电阻应变传感器的灵敏度B B2.2.测量液体表面张力系数测量液体表面张力系数实验内容测量硅单晶电阻应变传感器的灵敏度测量硅单晶电阻应变传感器的灵敏度B B注：数字电压表使用前加上砝码篮调零后测量注：数字电压表使用前加上砝码篮调零后测量)/(8.9NVkB 力敏传感器定标，测量灵敏度力敏传感器定标，测量灵敏度B：g=9.8m/s2测量液体表面张力系数测量液体表面张力系数首先顺时针将升降台调到底，首先顺时针将升降台调到底，然后调整调节架高度使吊环离开液面然后调整调节架高度使吊环离开液面0.5cm0.5cm左右。左右。调节升降台拉起水柱时动作必须轻缓，应注意液膜必调节升降台拉起水柱时动作必须轻缓，应注意液膜必须充分地被拉伸开，不能使其过早地破裂，实验过程须充分地被拉伸开，不能使其过早地破裂，实验过程中不要使平台摇动而导致测量失败或测量不准。中不要使平台摇动而导致测量失败或测量不准。附：水的表面张力系数附：水的表面张力系数的标准值的标准值)/()()()(212121mNDDBUUDDf测量吊环拉断液柱前一瞬间环受到拉力测量吊环拉断液柱前一瞬间环受到拉力F F1 1对应的电压值对应的电压值U1U1测量水柱拉断脱离液面吊环受力为测量水柱拉断脱离液面吊环受力为F F2 2对应的电压值对应的电压值U2U2测量液体表面张力系数测量液体表面张力系数液体表面张力系数液体表面张力系数测量测量内径内径:3.310cm；外径；外径:3.496cm1.1.本实验操作中，误差来源可能在哪些方面，应本实验操作中，误差来源可能在哪些方面，应如何避免。如何避免。2.2.简述液体表面张力系数简述液体表面张力系数的影响因素。的影响因素。思考题 谢 谢物理教学实验中心