大学物理实验表面张力系数测定.ppt

液体表面张力系数的测定 组长：姚飞 1191338 组员：顾佳丽 董佳荣 朱侨 【摘要】 在阐述液体表面张力现象的基础上，分析了液体表面张力系数及其影响因素，最后总结并比较了常用的测量液体表面张力系数的方法。 【引言】 在液体的表面以下厚度约为分子半径作用的区间称为表面层，表面层分子比液体内部分子具有较大的位能，在表面层内分子的内能称为液体的表面能。按照能量最小原理，液体分子有尽量挤入液体内部的趋势，以使液面缩小从而减小系统位能。由于液面的收缩倾向造成的沿着液面切向的收缩张力称为表面张力。表面张力系数是表征液体性质的一个参数，在表面物理、表面化学、医学等领域中具有重要的意义。 实验目的 1、学会用砝码对硅压阻力敏传感器的定标方法； 2、?观察拉脱法测液体表面张力的物理过程和物理现象； 3、测量乙醇和纯水的表面张力系数； 实验原理 1、液体表面张力系数： 2、拉脱法测量液体表面张力系数： 3、力敏传感器测量拉力的原理： 4、表面张力的测量与公式推导： 实验器材 液体表面张力系数测定仪； 力敏传感器固定支架、升降台、底板及水平调节装置； 砝码盘及0. 5g砝码（7只）； 吊环：外径3.496cm、内径3.310cm、高0.850cm的铝合金吊环； 直径12.00cm玻璃器皿一套； 实验装置 实验步骤1 1、力敏传感器的定标： （1）接通电源，将仪器预热； （2）在传感器横梁端的小钩上挂上砝码盘，调节调零旋钮，使数字电压表示数为零（注意：调零后此旋钮不能再动）； （3）在砝码盘中分别加入等质量0.500g的砝码，并记录在这些砝码力F的作用下，数字电压表的读数U； （4）用最小二乘法作直线拟合，求出传感器灵敏度K； 实验步骤2 2、测乙醇的表面张力系数： （1）将金属环吊片挂在传感器的小钩上，调节升降台将液体升至靠近金属环下沿，观察金属环下沿与待测液面是否平行。如果不平行，将金属环取下，调节环片上的细丝，使之与液面平行（偏差增加1度，测量误差将增加0.5%）； （2）调节容器下的升降台，使环片下沿全部浸入待测液体中，然后反向匀速下降升降台，使金属环片与液面间形成一个环状液膜。继续下降液面，观察电压表读数，测量出液膜拉断前瞬间和拉断后电压值U1、U2记录在表格中； （3）重复测量U1、U2各6次； （4）将数据带入液体表面张力系数公式，求出待测液体在某温度下的表面张力系数，并对结果做出评价； 3、整理仪器； 数据记录 数据记录 数据记录 数据记录 数据记录 数据记录 数据处理 数据处理 1、液体表面张力系数： 2、拉脱法测量液体表面张力系数： 3、力敏传感器测量拉力的原理： 4、表面张力的测量与公式推导： 4、表面张力的测量与公式推导： 4、表面张力的测量与公式推导： 实验注意事项 本次试验中我们先是测定了盐水的表面张力系数,我们注意到外因素界对实验的影响：1.桌面要保证稳流动影响定,焦利称底座保证水平,无特殊气体影响,从而保证弹簧工作的自然性;2.?∏形金属丝框不能做的很长(太长则难于平衡),使得被拉起的液膜和金属丝框重量相对表面张力过大,测量弹簧形变量偏小,误差难以避免;金属丝框对支点分布不对称,在拉液膜时易呈歪斜状态,同样造成误差;另外∏金属丝框下拉长度太小,对拉液膜的过程也有着显著影响,使得表面张力大小不能与下拉长度成简单正比,形成误差;3.金属丝框拉起时要保持水平,不能倾斜,而且动作要慢,要轻柔.不要使液膜过早破裂.?然后我们又使用控制变量法:1.改变液体,测量了盐水的表面张力系张力数，2.改变金属丝类型，用金属丝圆环代替∏形金属丝框测量盐水和糖水的表面张力系数，3.我们通过使用肥皂水,破坏了纯水的表面张力,测量了相应的液体表面张力系数。最后，我们对试验数据进行了精细的分析，计算出表面张力系数的不确定度和相对误差，得出的结果基本符合物理规律。试验中还要注意以下事项:1.测量表面张力时，动作要慢，还要防止仪器受增振动。2实验时要注意保护弹簧使其不受折损，不要随意拉长或挂重物，要轻拿轻放，切忌用力拉。3.∏型金属丝框和烧杯中的水必须保持洁净，不要用手触摸烧杯内侧和∏型金属丝，也不要用手触及水面。 实验后的讨论以及涉想 结论: (1) 在纯净水中加入某些物质（如表二盐\表三糖）可以增大其表面张力系数。 (2) 盐水溶液的表面张力系数高于纯净水的表面张力系数 （3）盐水溶液的表面张力系数与其浓度有关，并随浓度的增加而增加。（表四五六）