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1、xx大學實驗報告
課 程
物理實驗
實驗項目
液體表面張力系數(shù)的測定
成 績
專業(yè)班級
學 號
實驗日期
姓 名
同組人姓名
指導教師
一【實驗目的】
（1） 掌握力敏傳感器的原理和方法
（2） 了解液體表面的性質(zhì)，測定液體表面張力系數(shù)。
二【實驗內(nèi)容】
用力敏傳感器測量液體表面的張力系數(shù)
三【實驗原理】
液體具有盡量縮小其表面的趨勢，好像液體表面是一張拉緊了的橡皮膜一樣。這種沿著表面的、收縮液面的力稱之為表面張力。
測量表面張力系數(shù)的常用方法：拉脫法、毛細管升高法和液滴測重法等。此試驗中采用了拉脫法。拉
2、脫法是直接測定法，通常采用物體的彈性形變（伸長或扭轉(zhuǎn)）來量度力的大小。液體表面層內(nèi)的分子所處的環(huán)境跟液體內(nèi)部的分子不同。液體內(nèi)部的每一個分子四周都被同類的其他分子所包圍，他所受到的周圍分子合力為零。由于液體上方的氣象層的分子很少，表層內(nèi)每一個分子受到的向上的引力比向下的引力小，合力不為零。這個力垂直于液面并指向液體內(nèi)部。所以分子有從液面擠入液體內(nèi)部的傾向，并使得液體表面自然收縮，直到處于動態(tài)平衡。
假如在液體中浸入一塊薄鋼片，則鋼片表面附近的液面將高于其它處的,如圖1所示。Ft
Ft
F
mg
圖1
由于液面收縮而產(chǎn)生的沿切線方向的力Ft稱之為表面張力，角φ稱之為接觸角。當緩緩
3、拉出鋼片時，接觸角φ逐漸的減小而趨于零，因此Ft方向垂直向下。在鋼片脫離液體前諸力平衡的條件為
F = mg + Ft （1）
其中F是將薄鋼片拉出液面的時所施加的外力，mg為薄鋼片和它所沾附的液體的總重量。表面張力Ft與接觸面的周長2(l+d)成正比，故有Ft = 2σ(l+d),式中比例系數(shù)σ稱之為表面張力系數(shù)，數(shù)值上等于作用在液體表面單位長度上的力。將Ft代入式（1）中得
δ=F-mg2（(l+d）
4、 （2）
當用環(huán)形絲代替薄鋼片做此實驗時，設(shè)環(huán)的內(nèi)外直徑為D1、D2,當它從液面拉脫瞬間傳感器受到的拉力差
f = F–mg =π(D1+D2)σ,此時
δ=fπ(D1+D2） （3）
只要測出力f和環(huán)的內(nèi)外直徑，將它們代入式(3)，即可算出液體的表面張力系數(shù)σ。式中各量的單位統(tǒng)一為國際單位。
四【實驗儀器】
（1） FD—NST—B 液體表面張力系數(shù)測定儀。
（2） 砝碼六個，每個質(zhì)量0.500g
五【實驗步驟】
（1） 開機預熱。
（2
5、） 清洗玻璃器皿和吊環(huán)。
（3） 在玻璃器皿內(nèi)放入被測液體并安放在升降臺上。
（4） 將砝碼盤掛在力敏傳感器上，對力敏傳感器定標。
（5） 掛上吊環(huán)，測定液體表面張力系數(shù)。當環(huán)下沿全部浸入液體內(nèi)時，轉(zhuǎn)動升降臺的螺帽，使液面往下降。記下吊環(huán)拉斷液面瞬間時的電壓表的讀數(shù)U1，拉斷后瞬間電壓表的讀數(shù)U2。則f=(U1-U2)/B
六【實驗注意事項】
（1） 輕輕掛上吊環(huán)，必須調(diào)節(jié)好水平。
（2） 在旋轉(zhuǎn)升降臺時，盡量是液體的波動要小。
（3） 工作室不宜風力較大，以免吊環(huán)擺動致使零點波動，所測系數(shù)不準確。
七【數(shù)據(jù)記錄與處理】
（1） 力傳感器標定
6、 g=9.749m/s2
砝碼個數(shù)
（個）
0
1
2
3
4
5
電壓（+）
（mv）
10.5
25.6
41.1
56.3
71.8
87.0
電壓（-）
（mv）
10.2
25.3
40.5
55.9
71.2
86.9
電壓平均
（mv）
10.4
25.4
40.8
56.1
71.5
87.0
（2） 水的表面張力測定
水溫：23℃ 掛環(huán)內(nèi)徑：3.31cm 掛環(huán)外徑：3.50cm
測定次數(shù)
7、
1
2
3
4
5
U1
69.4
69.2
68.8
68.6
68.5
U2
11.8
11.7
11.5
11.2
11.3
U1-U2=57.4 (mv)
（3）最小二乘法求靈敏度
傳感器電壓與受力關(guān)系曲線
應用最小二乘法程序直線擬合得： B=3.14 (V/N)
（4） 計算水的表面張力
表面張力
f=U1-U2B=1.8310-2 (N)
表面張力系數(shù) δ=fπ(D1+D2）=(1.8310-2
8、)/[π(3.3110-2)+(3.5010-2)]
=8.5610-2 (N/m)
八【實驗參考書】
大學物理實驗﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒ 張懷作著
百度文庫—物理實驗﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒ ﹒﹒﹒ 遼寧大學物理組
九【實驗小結(jié)】
本次實驗中,在老師的耐心指導下,我成功的完成拉此次實驗.做完這實驗自己懂得了不少的知識，了解了液體表面張力的一些性質(zhì)，也明白了一些自然現(xiàn)象，如泡沫的形成，露珠為什么是球形等。這次實驗做的挺成功的，我想成功主要原因有以下幾點。
第一，在實驗前認真聽老師講解實驗有關(guān)的知識、步驟、細節(jié)、注意事項等內(nèi)容。
第二，課前認真預習了實驗《液體表面張力系數(shù)測定》，對于實驗的基本原理、實驗的操作方法 以及實驗時所注意的細節(jié)都有了一定的了解，這樣在做實驗時就不會手足無措。現(xiàn)在也真正的理解了老師當時對我們所講的“預習對于做實驗很重要”這句話。
液體表面張力系數(shù)測定的實驗報告
