液體表面張力系數(shù)的測定報(bào)告

南昌大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)名稱：液體表面張力系數(shù)的測定學(xué)院：管理學(xué)院專業(yè)班級(jí)：學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)大樓608座位號(hào)：實(shí)驗(yàn)時(shí)間：第三周星期天下午四點(diǎn)開始液體表面張力系數(shù)的測定實(shí)驗(yàn)報(bào)告【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?．了解水的表面性質(zhì)，用拉脫法測定室溫下水的表面張力系數(shù)。2．學(xué)會(huì)使用焦利氏秤測量微小力的原理和方法?！緦?shí)驗(yàn)儀器】焦利秤，砝碼，燒杯，溫度計(jì)，鑷子，水，游標(biāo)卡尺等?！緦?shí)驗(yàn)原理】液體表面層內(nèi)分子相互作用的結(jié)果使得液體表面自然收縮．猶如緊張的彈性薄膜。由于液面收縮而產(chǎn)生的沿著切線方向的力稱為表面張力。設(shè)想在液面上作長為L的線段，線段兩側(cè)液面便有張力f相互作用，其方向與L垂直，大小與線段長度L成正比。即有：α稱為液體表面張力系數(shù)，單位：N/m。將一表面潔凈的長為L、寬為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(dāng)金屬片將要脫離液面，即拉起的水膜剛好要破裂時(shí)，則有F=mg+f。其中，F(xiàn)為拉出時(shí)所用的力，mg為金屬片和帶起的水膜的總質(zhì)量，f為表面張力。實(shí)驗(yàn)中利用金屬圓環(huán)，則：f=F-mg【實(shí)驗(yàn)步驟】1．安裝好儀器，掛好彈簧．調(diào)節(jié)底板的三個(gè)水平調(diào)節(jié)螺絲，使焦利秤立柱豎直。在主尺頂部掛入吊鉤再安裝彈簧和配重圓柱體．使小指針被夾在兩個(gè)配重圓柱中間，配重圓柱體下端通過吊鉤鉤住砝碼托盤。調(diào)整小游標(biāo)的高度使小游標(biāo)左側(cè)的基準(zhǔn)線大致對準(zhǔn)指針，鎖緊固定小游標(biāo)的鎖緊螺釘．然后調(diào)節(jié)微調(diào)螺絲使指針與鏡子框邊的刻線重合．當(dāng)鏡子邊框上刻線、指針和指針的像重合時(shí)(即稱為“三線對齊”)，讀出游標(biāo)0線對應(yīng)刻度的數(shù)值L0.2．測母彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)K：依次增加1.0g砝碼．即將質(zhì)量為1.0g，2.0g．3.0g，…，9.0g的砝碼加在下盤內(nèi)。調(diào)整小游標(biāo)的高度．每次都重新使三線對齊，分別記下游標(biāo)0線所指示的讀數(shù)L1．L2，…，L9；再逐次減少1.0g砝碼．調(diào)整小游標(biāo)的高度．每次都重新使三線對齊，分別記下游標(biāo)。線所指示的讀數(shù)L9’，L8’，…．L0’，取二者平均值，用逐差法求出彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)。即0.0909N/m表面張力系數(shù)的理論值：0.0728N/m【誤差分析】由于水是自來水,其中還有漂白粉,金屬離子等雜質(zhì),故導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差較大!操作中,無法保證金屬環(huán)面水平,使得液膜提前破裂,導(dǎo)致出現(xiàn)誤差.讀數(shù)時(shí)很難保證絕對靜止時(shí)讀數(shù),導(dǎo)致讀數(shù)的人為誤差.由數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差可知,數(shù)據(jù)偏離程度較大,擬合程度不好實(shí)驗(yàn)的焦利秤立柱未達(dá)到豎直.【思考題】1.用焦利稱測量微小力的依據(jù)是什么？答：焦利稱就是一個(gè)彈簧測力計(jì)，它的刻度分度值為0.02mm，三線合一時(shí)可以精確測量。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(shí)，試分析金屬圓環(huán)在豎直方向的受力。答：受到豎直向下的重力，收到向下的液體表面張力，粘附在金屬環(huán)上的液珠的重力，以及金屬絲對圓環(huán)向上拉力。3．分析（2）式成立的條件，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)如何保證這些條件實(shí)現(xiàn)？答：實(shí)驗(yàn)器材保持潔凈，不用手觸摸，用鑷子夾取。保持金屬環(huán)底部水平，實(shí)驗(yàn)環(huán)境的穩(wěn)定。4．本實(shí)驗(yàn)中為何安排測（F—mg），而不是分別測F和mg？答：F和mg無法直接測量5