用拉脱法测液体的表面张力系数.ppt

用拉脱法测液体的表面张力系数,实验目的,测水和肥皂水的表面张力系数。测弹簧的弹性系数,实验原理,液体表面层（其厚度等于分子的作用半径，约10-8m）内的分子所处的环境跟液体内部的分子是不同的。在液体内部，每个分子四周都被同类的其他分子所包围，它所受到的周围分子的作用力的合力为零。由于液体上方的气相层的分子数很少，表面层内每一个分子受到的向上的引力比向下的引力小，合力不为零，这个合力垂直于液面并指向液体内部。设想在液体表面取长为l 的线段，实验指出，线段两旁的液膜之间存在着相互作用的拉力，力的方向和线段垂直，其大小与线段的长成正比，即：,就是液体的表面张力系数，与液体种类、温度和杂质有关。,测得F 和 l 就可算出表面张力系数。F用焦利氏秤测，l 用游标卡尺测。焦利氏秤根据胡克定律，弹簧的伸长L 与F成正比：,本实验用一形金属浸入 液体，然后拉起一张薄膜，由于膜有两表面，所受的力为（忽略重力）：,式中k为弹簧的弹性系数。因此：,实验仪器,焦利氏秤，金属框，砝码，温度计，游标卡尺，酒精灯，镊子,实验步骤,装好仪器。调节三脚座上的整平螺丝，使套筒竖直，指示镜上下移动时不与指示管壁相碰。测弹簧的弹性系数k铝盘未加砝码前，转动手轮和移动夹子11，使指标管和指标镜上的刻线对准。用焦利氏秤上的游标读出铜管尺上的值并记录。在铝盘加100mg砝码，慢慢转动手轮，再使指标管和指标镜上的刻线对准。再读数并记录。在铝盘再加100mg砝码，重复2。如此每次增加100mg砝码，直到共加900mg砝码止。然后每次减少100mg砝码，到零止。用逐差法或作图法求出弹性系数。,3.测水的表面张力 用镊子夹棉花少许,蘸碱液擦玻璃器皿,然后用清水冲洗干净，再 盛去离子水，放在平台上。用镊子夹住形金属丝在酒精灯上烧到暗红色，去除油污，然后放在酒精中擦洗干净。将形金属丝挂在铝盘下（用镊子）。慢慢转动手轮，使指标管和指标镜上的刻线对准。读数并记录（L0）。旋转旋纽，使形金属丝浸入水中，再使平台下降（用左手），右手转动手轮使弹簧上升，随时保持使指标管和指标镜上的刻线对准，直到水膜拉破为止。读数并记录（L）。弹簧的伸长为 L=L-L0，测量L 5次，取平均值。测量水温，用游标尺测量形金属的宽度 l。测量肥皂水的表面张力系数。参照3。,注意事项,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。保持型金属丝的平直，不得弯曲、变形。测量表面张力时，动作要稳、慢，不可在振动不定下测量。,思考题,根据步骤3确定弹簧伸长的初值L0 与把型金属丝放在水中来确定，弹簧受力有何区别？哪种方法好？为什么？分析型金属丝从水中拉起过程中弹簧受力的变化，为什么F 为膜破时的值？如果金属丝是不规则的形状，如何确定l？,习题,逐差法计算弹性系数，计算水的表面张力系数。当型金属丝从水中拉起时不是水平的，还能用 来计算吗？错在哪？,