表面张力系数的测定(拉脱法)

表面张力系数的测定（拉脱法）一、实验目的：1、用拉脱法测量室温下水的表面张力系数2、学习约利秤的使用方法二、实验仪器和用具：约利秤、金属框、砝码、玻璃皿、温度计、游标卡尺、蒸馏水等。三、实验原理：设在力F作用下弹簧伸长L,根据胡克定律可知:F=KL式中K为弹簧的 倔强系数。液体表面如同紧张的弹性薄膜，都有收缩的趋势，所以液滴总是趋于 球形。这说明液体表面存在一种张力,它不是弹性形变引起的,被称为表面张力。假设在液面上有一长度为L的线段，则张力的作用表现在线段两侧液面以一 定的力F相互作用，而且力的方向与线段垂直，其大小与线段L成正比，即F=TL， T 为液体表面张力系数。将一金属框细线浸入水中后慢慢地将其拉出水面，在细 线下面将带起一水膜，当水膜刚被拉断时，则有：F=W+TL+Ldhp gF：向上的拉力W：金属框的重力和所受浮力之差L：金属线的长度 d：细线的直径，即水膜的厚度 h：水膜被拉断时的 高度p :水的密度 g：重力加速度 Ldhp g：水膜的重量，由于细线的走私 很小，所以这项值不大。由于水膜有前后两面，所以上式中的表面张力为 2TL。 从式可得：丁 （F - W） - Ldhp g2L四、实验内容1、测量弹簧的劲度系数K将弹簧挂在约利秤上，调节支架的底脚螺旋，使 M 穿过 G 的中心，这时弹 簧将与 A 柱平行。在秤盘F上加1.00克砝码，旋转E使弹簧上升，直至三线重合为止。这时 用游标读出标尺值L，以后每加0.5克砝码记一次L值，直至加到3.5克时再逐 渐减下来，用分组求差法，将多次测得数据取平均值，求出倔强系数K值。2、测（F-W）值将盛有洁净水的玻璃皿置于平台H上，使金属框浸入水中，调节M，使其 刻线位于零点稍下方。用一只手慢慢调节E，使弹簧向上伸长，另一只手慢慢调节S，使玻璃皿下 降。要求在这过程， G 始终停在零点不动。当金属框刚好达到水面时，记下旋钮 S的位置S，继续转动E和S，直至水膜被破坏时为止，记下B上标尺读数L1 （用游标读到0.1mm）和旋钮S的位置S2。用吸水纸将金属框及细丝上小水珠轻轻吸去，转动E使金属框缓缓下降，直 到G回到零点，读出标尺读数L2,则FW=K（L1L2）。上述过程反复测量 多次，取平均值。3、求h值，测量过程中S1与S2之差即为水膜的高度，因水膜重量和拉力相 比很小，因此h值不需测得很精密。4、用游标卡尺测出金属丝1和直径d。5、因表面张力随温度变化而变化，故需用温度计测出实验时的水 温。6、计算表面张力系数及其不确定度。