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1、液體表面張力系數(shù)的測定 ［實驗?zāi)康模? 1、 了解液體表面張力性質(zhì)以及表面張力系數(shù)的含義和影響因素。 2、 理解拉脫法測量液體表面張力系數(shù)的基本原理，了解測量方法。 3、 了解用液體界面張力儀定標(biāo)測量微小力的思想和方法。 4、 了解液體界面張力儀的調(diào)節(jié)使用方法和校準(zhǔn)方法。 5、 熟悉實驗的具體內(nèi)容。 6、 擬定出合理的實驗數(shù)據(jù)記錄表格。 ［實驗原理］ 表面張力是液體表面的重要特性，它類似于固體內(nèi)部的拉伸應(yīng)力，這種應(yīng)力存在于極薄的表面層內(nèi)，是液體表面層內(nèi)分子力作用的結(jié)果。作用于液面單位長度上的表面張力稱為液體的表面張力系數(shù)，用來度量表面張力的大小。表面張力系數(shù)不僅與液體的種類有

2、關(guān)，而且還與溫度、純度、表面上方的氣體成分等有關(guān)。物質(zhì)液體狀態(tài)的許多性質(zhì)都與液體的表面張力相關(guān)，如毛細(xì)現(xiàn)象、浸潤現(xiàn)象等。因此，測量液體表面張力系數(shù)對于科學(xué)研究和實際應(yīng)用都具有重要意義。測定液體表面張力系數(shù)的常用方法有：拉脫法，液滴測重法和毛細(xì)管升高法等。拉脫法是一種直接測定法，通過物體的彈性形變（拉伸或扭轉(zhuǎn)）來度量力的大小，如扭力天平法、焦力稱法等。 實驗中采用拉脫法測量水與空氣界面的表面張力系數(shù)。通過實驗可以重點學(xué)習(xí)如下內(nèi)容：（1）實驗方法：測量液體表面張力系數(shù)的拉脫法。（2）測量方法：用液體界面張力儀定標(biāo)測量微小力的方法。（3）數(shù)據(jù)處理方法：質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制方法。（4）儀器調(diào)整使用方法

3、：液體界面張力儀的調(diào)整使用方法。 ［實驗內(nèi)容］ 1、 整液體界面張力儀水平和零點，達(dá)到待測狀態(tài)。 2、 準(zhǔn)液體界面張力儀。 （1）金屬環(huán)上放一塊小紙片，儀器調(diào)零。包括兩個方面的調(diào)節(jié)：第一，調(diào)節(jié)刻度盤蝸輪，使零刻度線與游標(biāo)零線重合，即讀數(shù)為零；第二，調(diào)節(jié)調(diào)零微調(diào)蝸輪，使吊桿臂上的指針與平面反射鏡的紅線重合。 （2）在小紙片上放質(zhì)量0.0005kg的砝碼，測量金屬環(huán)單位長度的受力F，即調(diào)節(jié)刻度盤蝸輪使指針與紅線重合時刻度盤的讀數(shù)。 （3）計算理論值F0＝mg/π(d1+d2)。 （4）比較測量值F與理論值F0，如果二者相等，說明校準(zhǔn)準(zhǔn)確；若不相等，調(diào)節(jié)兩個吊桿臂，保證兩臂的長度

4、等值縮短或伸長，使刻度盤上的讀數(shù)F與理論值F0相等。重復(fù)測量幾次，直至二者一致為止。 3、測量繪制質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)曲線。 （1）儀器校準(zhǔn)后，放置不同質(zhì)量m的砝碼，記錄刻度盤的讀數(shù)f。 （2）以m為橫坐標(biāo)f為縱坐標(biāo)繪制質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)曲線。 4、測量室溫下水的表面張力系數(shù)，與標(biāo)準(zhǔn)值比較，計算測量誤差。 ［實驗儀器］ 液體界面張力儀、標(biāo)準(zhǔn)砝碼、環(huán)形測試件（金屬環(huán)）、玻璃杯、溫度計 [數(shù)據(jù)記錄及數(shù)據(jù)處理] 1、 測量金屬環(huán)直徑d 外徑： 內(nèi)徑： 2、 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)曲線 砝碼質(zhì)量／Kg 0.0001 0.0003 0.0005 0.0007 0.001 8.1 24.

5、1 40.8 56.4 80.5 圖1質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)曲線 從圖1中任選兩點（0.0002，15.5）（0.0009，74.0） 求得曲線斜率 3、 測量 次數(shù) 1 2 3 4 5 平均 69.3 69.6 69.4 69.7 69.7 69.5 4、 由得純水的表面張力系數(shù)為 測量誤差＝ ［思考題］ 1、用液體界面張力儀測量微小力時，為什么要使吊桿臂上的指針與平面反射鏡中紅線始終保持重合？ 液體界面張力儀是通過測試件（如金屬環(huán)）受力平衡來測量微小力的。根據(jù)吊桿臂上的指針與平面反射鏡中紅線是否重合，判斷測試件受力是否達(dá)到平衡，二者重合表明受力平衡。因此，測量時必須保證吊桿臂上的指針與平面反射鏡中紅線始終保持重合，才滿足測量條件，得到正確的測量結(jié)果。 2、實驗中怎樣操作才能在水膜拉破瞬間得到比較準(zhǔn)確的測量數(shù)值？ 在測量水的表面張力整個操作過程中，右手要慢慢調(diào)蝸輪把手，增大刻度盤讀數(shù)，同時左手調(diào)節(jié)樣品座螺絲，使吊桿臂上的指針與紅線始終保持重合，直到把水膜拉破位置，此時記下的讀數(shù)才是比較準(zhǔn)確的測量數(shù)值。