文档介绍：实验二、用拉脱法测定液体的表面张力系数
液体表层厚度约10 10m内的分子所处的条件与液体内部不同，液体内部每一分子被
周围其它分子所包围，分子所受的作用力合力为零。由于液体表面上方接触的气体分子，其
密度远小于液体分子密度，因此液面每一分子受到向外的引力比向内的引力要小得多，也就
是说所受的合力不为零，力的方向是垂直与液面并指向液体内部，该力使液体表面收缩，直
至达到动态平衡。因此，在宏观上，液体具有尽量缩小其表面积的趋势，液体表面好象一张拉紧了的橡皮膜。这种沿着液体表面的、收缩表面的力称为表面张力。表面张力能说明液体的许多现象，例如润湿现象、毛细管现象及泡沫的形成等。在工业生产和科学研究中常常要涉及到液体特有的性质和现象。比如化工生产中液体的传输过程、药物制备过程及生物工程
研究领域中关于动、植物体内液体的运动与平衡等问题。因此，了解液体表面性质和现象，掌握测定液体表面张力系数的方法是具有重要实际意义的。测定液体表面张力系数的方法通
常有：拉脱法、毛细管升高法和液滴测重法等。本实验仅介绍拉脱法。拉脱法是一种直接测
定法。
【实验目的】
1•了解FB737新型焦利氏秤实验仪的基本结构，掌握用标准砝码对测量仪进行定标的方法；
，并用物理学基本概念和定律进行分析
和研究，加深对物理规律的认识。
3•掌握用拉脱法测定纯水的表面张力系数及用逐差法处理数据。
【实验原理】
1 •测量公式推导：
当逐渐拉提冂形铝片框时，角逐渐变小而
接近为零，这时所拉出的液膜前后两个表面的表面张力f均垂直向下。设拉起液膜将破裂时的拉力为F，则有
F (m m°)?g 2f (1)
式中：m为粘附在框上的液膜质量， m0为线框
质量。因表面张力的大小与接触面周界长度成正比，则有：
2f 2 ?(L d) (2)
比例系数称表面张力系数，单位为N/m。由
, (2)式得:
F (m m°)?g (
(3)
2(L d)
由于冂形铝片框很薄，被拉起的水膜很薄， m较小，可以将其忽略，且一般有L d , 那么L d L ,于是(3)式可以简化为：
F m。？g
2L
2 •用FB737新型焦利氏秤实验仪来测量
FB737新型焦利氏秤实验仪相当于一个精密的弹簧称，常用于测量微小的力，根据胡克定理制作而成。
如果测出冂形铝片框浸入液体时
弹簧下端位置的读数 Si，然后测出冂形
铝片框被缓缓提起，在液膜被拉脱瞬间
S5S55SS 绘 £後W 畫養 I
弹簧下端位置的读数S2，则有:
图2门型全属框测定表面张力示竜图
这样,
F m°?g K?© SJ
K?(S2 SJ
2L
(5)
实验只需测出弹簧倔强系数
K, S2以及冂形铝片框的宽度 L,便可由（5）式求得所测
液体的表面张力系数。
【实验仪器】
FB737新型焦利氏秤实验仪、水槽及平台升降调节装置等
仪器功能分布简弁
1 •弹簧挂钩钳定 W；
£弹簧；
乩游标俺置邯调滚祇蠻母：
带配重块的指针*吊烁
带基准线平面镜。
6-殛谭托盘与SJ码；
久可开降平台；
1山平台升降调节螺钉i 丄丄•弹黃挂沓；
立杆与毫米刻度