液體表面張力試驗報告

1、液體外表張力實驗報告【實驗?zāi)康摹? 1 . .了解水的外表性質(zhì),用拉脫法測定室溫下水的外表張力系數(shù).2 2 . .學(xué)會使用焦利氏秤測量微小力的原理和方法.【實驗儀器】焦利秤,祛碼,燒杯,溫度計,鐐子,水,游標卡尺等.【實驗原理】外表張力f f與線段長度 L L 成正比.即有：f f= =aLaL(1)(1)比例系數(shù) a a 稱為液體外表張力系數(shù),其單位為 NmNm-1-1.將一外表潔凈的長為 L L、寬為 d d 的矩形金屬片(或金屬絲)豎直浸入水中,然后慢慢提起一張水膜,當金屬片將要脫離液面,即拉起的水膜剛好要破裂時,那么有F F= =mgmg+ +f f(2)(2)式中F為把金屬片拉出液面

2、時所用的力；mg為金屬片和帶起的水膜的總重量；f f為外表張力.此時,f f 與接觸面的周圍邊界 2 2(L+d(L+d),),代入(2)(2)式中可得Fmg2(Ld)本實驗用金屬圓環(huán)代替金屬片,那么有Fmg(did2)(式中 d di、d d2分別為圓環(huán)的內(nèi)外直徑) )【實驗步驟】1 1 .調(diào)“三線對齊2 2 .測量彈簧的倔強系數(shù) K K3 3 .測( (F-mg)F-mg)值.F-mg= =f= =KS代入得k-S(dd2)4 4 .用卡尺測出 d di、d d2值,將數(shù)據(jù)代入即可求出a值5 5 .再記錄室溫,可查出此溫度下蒸儲水的標準值a,并作比擬【數(shù)據(jù)處理】1 1.用逐差法計算彈簧的倔

3、強系數(shù)K(實驗溫度：18180C)C)磋碼數(shù)增重讀數(shù)(mm)(mm)減重讀數(shù)(mm)(mm)平均數(shù) L(mm)L(mm)L L5-L(mm)L(mm)0 01 12 23 34 45 56 67 78 89 92 2 .計算液體外表張力f水膜破裂時讀數(shù)S(mm)(mm)次數(shù)初始位置 S So(mm)(mm)|AS=SS=SS So(mm)|(mm)|S(mm)S(mm)1 12 23 34 45 53 3 .金屬環(huán)外、內(nèi)直徑的測量(本實驗直接給學(xué)生結(jié)果) )平均值(mm)(mm)d d1d d23 3.計算外表張力系數(shù)及不確定度2KS(did2)(75.50.15t)103N/m71.7510

4、3N/m(47.331033.55)N/m【誤差分析】1 1 .水有雜質(zhì)導(dǎo)致a a值偏小2 2 .測量 S S 時要防止水膜提前破裂導(dǎo)致實驗誤差較大3 3 .桌面的震動,空氣流動,金屬圓環(huán)底部不水平4 4 .儀器未調(diào)零,外表張力系數(shù)測定儀不穩(wěn)定5 5 .拉脫過程不勻速,拉脫速度過快6 6 .圓環(huán)底部沒有浸沒到水中,圓環(huán)不穩(wěn)定晃動7 7 .圓環(huán)直徑測量不準確【思考題】1 1 . .用焦利稱測量微小力的依據(jù)是什么KSKS(d(dicb)cb)47.331047.33103N N4.4.外表張力系數(shù)的理論值:3.552SK(did2)答：焦利秤支架上設(shè)有游標,精度為2 2 . .金屬圓環(huán)浸入水中,然后輕輕提起到底面與水面相平時,試分析金屬圓環(huán)在豎直方向的受力.|答：豎直向上的拉力,豎直向下的重力和液體外表張力,且平衡抵消3 3 . .分析2 2式成立的條件,實驗中應(yīng)如何保證這些條件實現(xiàn)答：1 1每次讀數(shù)前須三線對齊2 2防止水膜提前破裂4 4 . .本實驗中為何安排測F Fmgmg, ,而不是分別測 F F 和 mgmg答：分開測量難度大且誤差大5 5 . .本實驗影響測量的主要因素有哪些這些因