液體表面張力系數(shù)測量實(shí)用教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1液體表面張力液體表面張力(biominzhngl)系數(shù)測系數(shù)測量量第一頁，共13頁。1. 1.液體表面張力系數(shù)液體表面張力系數(shù)2.2.吊環(huán)拉脫法測量液體表面張力系數(shù)原理吊環(huán)拉脫法測量液體表面張力系數(shù)原理(yunl)(yunl)3 .3 .硅單晶電阻應(yīng)變傳感器的原理硅單晶電阻應(yīng)變傳感器的原理(yunl)(yunl)和測和測量方法量方法實(shí)驗(yàn)(shyn)原理第1頁/共13頁第二頁，共13頁。 液體表面張力系數(shù)是表征液體性質(zhì)的一個(gè)液體表面張力系數(shù)是表征液體性質(zhì)的一個(gè)重要參數(shù)。表面張力促使液體縮小其表面面積重要參數(shù)。表面張力促使液體縮小其表面面積，由于球面，由于球面(qimin)(qimin)是

2、同樣體積下面積最小是同樣體積下面積最小的體，因此在沒有外力的情況下（比如在失重的體，因此在沒有外力的情況下（比如在失重狀態(tài)下），液體在平衡狀態(tài)下總是呈球狀。狀態(tài)下），液體在平衡狀態(tài)下總是呈球狀。液體液體(yt)(yt)表面張力系數(shù)表面張力系數(shù) 表面表面(biomin)(biomin)張力張力 f f 的方向沿液體表面的方向沿液體表面(biomin)(biomin)，且恒與分界線垂直，大小與分界，且恒與分界線垂直，大小與分界線的長度成正比：線的長度成正比： 單位：單位：N/mN/mLf第2頁/共13頁第三頁，共13頁。吊環(huán)拉脫法測量液體吊環(huán)拉脫法測量液體(yt)(yt)表面張力表面張力系數(shù)系數(shù)升

3、降臺(tái)調(diào)節(jié)(tioji)架第3頁/共13頁第四頁，共13頁。吊環(huán)吊環(huán)(diohun)(diohun)拉脫法測量液體表面張拉脫法測量液體表面張力系數(shù)力系數(shù)第4頁/共13頁第五頁，共13頁。吊環(huán)拉脫法測量吊環(huán)拉脫法測量(cling)(cling)液體表面張力液體表面張力系數(shù)系數(shù) 力傳感器的拉力力傳感器的拉力F F變化：在吊環(huán)變化：在吊環(huán)(diohun)(diohun)由液體中由液體中到拉離液面的過程中，拉力到拉離液面的過程中，拉力F F由小逐漸達(dá)到最大值由小逐漸達(dá)到最大值F1F1，超過，超過此值，水柱即破裂，則此值，水柱即破裂，則F F回到金屬環(huán)重力值回到金屬環(huán)重力值F2 F2 。F1F1應(yīng)當(dāng)是金應(yīng)

4、當(dāng)是金屬環(huán)重力與水柱拉引金屬環(huán)的表面張力屬環(huán)重力與水柱拉引金屬環(huán)的表面張力f f 之和。之和。吊環(huán)GfF1 液面分界線長度：與金屬環(huán)的內(nèi)外液面分界線長度：與金屬環(huán)的內(nèi)外(niwi)(niwi)徑所徑所包圍的長度相同。包圍的長度相同。)(21DDf表面張力系數(shù)表面張力系數(shù)：)(21DDf吊環(huán)GF 221FFf第5頁/共13頁第六頁，共13頁。硅壓阻力硅壓阻力(zl)(zl)敏傳感器敏傳感器力敏傳感器所受拉力力敏傳感器所受拉力(ll)(ll)為為F F 時(shí)數(shù)字式電壓表示數(shù)為時(shí)數(shù)字式電壓表示數(shù)為U U：BUF B B 表示表示(biosh)(biosh)力敏傳感器的靈敏度，單位為力敏傳感器的靈敏度，

5、單位為V V /N /N 。吊環(huán)拉斷液柱前一瞬間環(huán)受到的拉力吊環(huán)拉斷液柱前一瞬間環(huán)受到的拉力F F1 1，對應(yīng)電壓值，對應(yīng)電壓值U1U1水柱拉斷脫離液面吊環(huán)受力為水柱拉斷脫離液面吊環(huán)受力為F F2 2，對應(yīng)電壓值，對應(yīng)電壓值U2U2BUUFFf)(2121)()()(212121DDBUUDDf第6頁/共13頁第七頁，共13頁。1. 1.測量測量(cling)(cling)硅單晶電阻應(yīng)變傳感器的靈敏硅單晶電阻應(yīng)變傳感器的靈敏度度B B2.2.測量測量(cling)(cling)液體表面張力系數(shù)液體表面張力系數(shù)實(shí)驗(yàn)(shyn)內(nèi)容第7頁/共13頁第八頁，共13頁。測量測量(cling)(clin

6、g)硅單晶電阻應(yīng)變傳感硅單晶電阻應(yīng)變傳感器的靈敏度器的靈敏度B B注：數(shù)字電壓表使用注：數(shù)字電壓表使用(shyng)(shyng)前加上砝碼籃調(diào)零后測量前加上砝碼籃調(diào)零后測量)/(8 . 9NVkB 力敏傳感器定標(biāo)力敏傳感器定標(biāo)(dn bio)，測量靈敏度，測量靈敏度B：砝碼（砝碼（g）0.511.522.533.5電壓（mv) +電壓（mv) 平均電壓（mv) 14.229.844.759.574.689.2104.1g=9.8m/s2第8頁/共13頁第九頁，共13頁。測量液體表面張力測量液體表面張力(biominzhngl)(biominzhngl)系數(shù)系數(shù)首先順時(shí)針將升降臺(tái)調(diào)到底，首先順

7、時(shí)針將升降臺(tái)調(diào)到底，然后調(diào)整然后調(diào)整(tiozhng)(tiozhng)調(diào)節(jié)架高度使吊環(huán)離開液面調(diào)節(jié)架高度使吊環(huán)離開液面0.5cm0.5cm左右。左右。調(diào)節(jié)升降臺(tái)拉起水柱時(shí)動(dòng)作必須輕緩，應(yīng)注意液膜必須充分調(diào)節(jié)升降臺(tái)拉起水柱時(shí)動(dòng)作必須輕緩，應(yīng)注意液膜必須充分地被拉伸開，不能使其過早地破裂，實(shí)驗(yàn)過程中不要使平臺(tái)地被拉伸開，不能使其過早地破裂，實(shí)驗(yàn)過程中不要使平臺(tái)搖動(dòng)搖動(dòng)(yo dng)(yo dng)而導(dǎo)致測量失敗或測量不準(zhǔn)。而導(dǎo)致測量失敗或測量不準(zhǔn)。附：水的表面張力系數(shù)附：水的表面張力系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值的標(biāo)準(zhǔn)值系數(shù)系數(shù) N/mN/m0.074 220.074 220.073 220.073 220.0

8、72 750.072 750.071 970.071 970.071 180.071 18水溫水溫 t tC C10101515202025253030第9頁/共13頁第十頁，共13頁。測量次數(shù)測量次數(shù)12345U1(mv)U2(mv)/()()()(212121mNDDBUUDDf測量吊環(huán)拉斷液柱前一瞬間環(huán)受到拉力測量吊環(huán)拉斷液柱前一瞬間環(huán)受到拉力F1F1對應(yīng)對應(yīng)(duyng)(duyng)的電壓值的電壓值U1U1測量水柱拉斷脫離測量水柱拉斷脫離(tul)(tul)液面吊環(huán)受力為液面吊環(huán)受力為F2F2對應(yīng)的電壓值對應(yīng)的電壓值U2U2測量液體表面張力測量液體表面張力(biominzhngl)(biominzhngl)系數(shù)系數(shù)液體表面張力系數(shù)液體表面張力系數(shù)測量測量內(nèi)徑內(nèi)徑:3.310cm ；外徑；外徑:3.496cm第10頁/共13頁第十一頁，共13頁。1. 1.本實(shí)驗(yàn)本實(shí)驗(yàn)(shyn)(shyn)操作中，誤差來