液体表面张力系数测量FL.ppt

液体表面张力系数的测量 1.掌握硅单晶电阻应变传感器的原理和方法； 2.学习使用吊环拉脱法测量液体表面张力系数； 3.掌握使用计算机软件进行数据处理。 实验目的 1.液体表面张力系数 2.吊环拉脱法测量液体表面张力系数原理 3 .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。 液体表面张力系数 表面张力 f 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： ，其中 是表面张力系数，单位是N/m。 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 力传感器的拉力F变化：在吊环由液体中到拉离液面的过程中，拉力F由小逐渐达到最大值F1，超过此值，水柱即破裂，则F回到金属环重力值F2 。F1应当是金属环重力与水柱拉引金属环的表面张力f 之和。 液面分界线长度：与金属环的内外径所包围的长度相同。 ∴表面张力系数α： 硅压阻力敏传感器 力敏传感器所受拉力为F 时数字式电压表示数为U： B 表示力敏传感器的灵敏度，单位为V /N 。 吊环拉断液柱前一瞬间环受到的拉力F1，对应电压值U1 水柱拉断时瞬间吊环受力为F2，对应电压值U2 1.测量硅单晶电阻应变传感器的灵敏度B 2.使用吊环拉脱法测量液体(水)表面张力系数α 实验内容 一.测量硅单晶电阻应变传感器的灵敏度B 砝码（g） 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 电压（mv) 14.2 29.8 44.7 59.5 74.6 89.2 104.1 数字电压表使用前加上砝码盘调零。测量按教材P36 使用excel软件进行B的数据处理 二.使用吊环拉脱法测量液体表面张力系数α 1）顺时针将升降台调到底(水面降低)，然后调整调节架高度使吊环离开液面0.5cm左右。 2）逆时针将升降台调调高(水面升高)，使吊环下底面没入水中。 3）顺时针缓慢地将升降台调低（水面远离吊环），由于表面张力，会在吊环底部拉起一个水柱。随着升降台越来越低，传感器上的读数增加，读出最大读数U2。 4）继续降低升降台，水柱破裂，读数瞬间变小，读出水柱破裂瞬间的读数U1。 U1(mV) U2(mV) 1 2 3 4 5 D1= 3.496cm D2=3.310cm 注意事项 放取吊盘和吊环时要小心,以免钩子变形,造成传感器灵敏度下降或损坏。 调节升降台螺丝，确保吊环可以平行地进入水面。 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，实验过程中不要使平台摇动而导致测量失败或测量不准。 谢 谢 物理教学实验中心 思 考 题 教科书: 1. 2题 * * * * * * * * * *