液體表面張力測定實(shí)驗(yàn)ppt

1、2022-3-26液體表面張力系數(shù)的測定一、表面張力現(xiàn)象與形成條件一、表面張力現(xiàn)象與形成條件為什么水面上的小昆蟲能在水面上行走，而不會(huì)沉入水中？2022-3-26大珠小珠落玉盤大珠小珠落玉盤二、表面張力的定性解釋二、表面張力的定性解釋 分子間既有引力作用分子間既有引力作用 又有斥力作用又有斥力作用fod 0rRr斥力引力液體表面張力產(chǎn)生的原因是 液體跟氣體接觸的表面存在一個(gè)薄層，叫做表面層。2022-3-26 表面層里的分子比液體內(nèi)部稀疏，分子間的距離比液體內(nèi)部大一些，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，具有收縮趨勢，所受合外力指向液體內(nèi)部，因此有向液體內(nèi)部運(yùn)動(dòng)的趨勢，就是表面張力產(chǎn)生的原因。2022

2、-3-26如果液面是水平的，則表面張力f也是水平的。當(dāng)平衡時(shí)，沿周界的表面張力互相抵消。此時(shí)液體表面內(nèi)外壓相等，而且等于表面上的外壓力P0。2022-3-26如果液面是彎曲的，則沿AB周界面上的表面張力f不是水平的。當(dāng)平衡時(shí)，表面張力將有一合力。當(dāng)液面為凸形時(shí)，合力指向液體內(nèi)部。 表面內(nèi)部的液體分子所受壓力必大于外部壓力。2022-3-26當(dāng)液面為凹形時(shí)，合力指向液體外部。液體內(nèi)部的壓力將小于外面的壓力。2022-3-26影響表面張力的因素溫度雜質(zhì)含量三、實(shí)驗(yàn)測量方法: 拉脫法 毛細(xì)管升高法 液滴測重法 我們的實(shí)驗(yàn)采用第一種實(shí)驗(yàn)方法。裝置示意圖如下： 拉脫法1、基本原理 膜拉脫時(shí)的最大力2、要

3、解決的技術(shù)問題 微小變力的測量方法微小變力的測量方法3 3、微小變力的、微小變力的測量方法 非電量電測，通過物理效應(yīng)將非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量進(jìn)行測量。在本實(shí)驗(yàn)中利用壓電效應(yīng)將力轉(zhuǎn)換為電壓進(jìn)行測量。2022-3-261）.標(biāo)定力傳感器靈敏度(求斜率)； U為測量電壓，F(xiàn)是拉力，B是靈敏度2) 測量水的表面張力系數(shù) D2吊環(huán)外徑; D1吊環(huán)內(nèi)徑; U1吊環(huán)脫離水面前電壓極大值； U2吊環(huán)脫離水面后電壓穩(wěn)定值；ABFU1212()UUDD B四、實(shí)驗(yàn)儀器：2022-3-26電壓表五、實(shí)驗(yàn)步驟：1.定標(biāo)的實(shí)驗(yàn)步驟：調(diào)節(jié)儀器水平調(diào)傳感器高度和位置，注意其水平。掛上掛環(huán)后，調(diào)節(jié)傳感器高度、方位、長度，讓其處

4、于升降臺(tái)的中央；在測量過程中不能變動(dòng)。 掛上砝碼托盤,打開電壓表電源，將起始讀數(shù)調(diào)在10.0-50.0mV之間。加砝碼，穩(wěn)定后讀電壓表示數(shù)（加、減砝碼各測一次）。2.測量水的表面張力的實(shí)驗(yàn)步驟：掛上吊環(huán)，注意掛環(huán)水平；以順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)升降臺(tái)使液面上升至環(huán)下沿部分沒入液體中；改為逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)升降臺(tái)使液面下降；試測，若數(shù)據(jù)問題即可開始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄；觀察環(huán)浸入液體中及從液體中拉起時(shí)的電壓表最大讀數(shù) 和拉斷穩(wěn)定后的讀數(shù) 并記錄在表格中。2022-3-261U2U操作注意事項(xiàng)掛上砝碼托盤后，電壓表起始讀數(shù)調(diào)在10.0-50.0mV之間；掛上吊環(huán)時(shí)要用力較輕，以免損壞傳感器掛鉤；調(diào)節(jié)傳感器水平、高度和長短并在整

5、個(gè)實(shí)驗(yàn)中保持不變。同時(shí)，掛鉤位置也不變；取放砝碼必須用鑷子不能用手直接拿；仔細(xì)檢查吊環(huán)水平，在旋轉(zhuǎn)升降臺(tái)時(shí)，盡量使液體的波動(dòng)要?。还ぷ魇也灰孙L(fēng)力較大，以免吊環(huán)擺動(dòng)致使零點(diǎn)波動(dòng)，所測系數(shù)不正確；完成實(shí)驗(yàn)后，將水盤中的水倒掉并擦拭干凈；關(guān)掉電源，擺放整齊。1.力敏傳感器定標(biāo) g=9.794 m/s2砝碼6個(gè)，每個(gè)質(zhì)量0.500g，注意力的單位和數(shù)量級六、數(shù)據(jù)處理六、數(shù)據(jù)處理砝碼個(gè)數(shù)砝碼個(gè)數(shù) 123456力U+ U- 電壓（mV，平均值）2022-3-26利用圖解法求解B（參考值B=3.00V/N）說明：1.橫坐標(biāo)是力，縱坐標(biāo)為電壓。注意標(biāo)度、單位和數(shù)量級； 2.連線時(shí)必須連直線； 3.取點(diǎn)，取相距

6、較遠(yuǎn)的兩個(gè)非測量點(diǎn)并讀出其值； 4.計(jì)算出傳感器的靈敏度。 B應(yīng)該取幾位？數(shù)據(jù)處理舉例 (注意單位、有效數(shù)字、數(shù)量級3.013） 一、力敏傳感器定標(biāo) g=9.794 m/s2砝碼個(gè)數(shù)砝碼個(gè)數(shù)123456電壓 mV，U1U2U3U4U5U6平均值9.624.639.354.068.683.52022-3-261、逐差法求靈敏度B U4 U1= 44.4 U5- U2= 44.0 U6- U3=44.2 2、平均法求B列出6個(gè)方程前三個(gè)方程相加有 73.5=3.00gB +3A (1)后三個(gè)方程相加有 206.1=7.50 gB +3A (2) 所以， 算出表面張力系數(shù)2.計(jì)算表面張力系數(shù)計(jì)算公式1212()UUDD B測定次數(shù) 1 2 3 4 5 6 U1（mV） U2 (mV) U1-U2 關(guān)于有效數(shù)字關(guān)于有效數(shù)字20元=20.00元 ?數(shù)字儀表顯示 20mV=20.0 mV ?20mV=19.5-20.4 mV （范圍）20.0 mV=19.95-20.04 mV（范圍）二者意義不一樣。計(jì)算時(shí)，中間結(jié)果的有效位數(shù)不能少于直接計(jì)算時(shí)，中間結(jié)果的有效位數(shù)不能少于直接測量數(shù)據(jù)的有效位數(shù)。測量數(shù)據(jù)的有效位數(shù)。2022-3-262022-3-262022-3-26思考與習(xí)題：1、實(shí)驗(yàn)中用了什么方式測力？其基本原理是什么？2、水的表面張力系數(shù)與哪些因素有關(guān)？3、