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液体表面张力系数的测定
一实验目的
1学****用界面张力仪测微小力的原理和方法。
2深入了解液体表面张力的概念，并测定液体的表面张力系数
二实验原理
1液体表面张力
由于液体分子之间存在作用力，使每个位于表面层内的分子都受到一个指向液体内部的
力，这就使每个分子都有从液体表面进入液体内部的倾向，所以液体表面积有收缩的趋势，
在没有外力的情况下，液滴总是呈球形，致使其表面积缩到最小，这种使液体表面收缩的力叫做液体的表面张力。
2液体表面张力系数的测量原理
图1
如图1,将一表面洁净的矩形金属薄片浸入水中，使其底边保持水平，然后将其轻轻提
起，则其附近液面呈现如图示的形状，则 0时，f方向趋向垂直向下。在金属片脱离液
体前，受力平衡条件为
F f mg （ 1）
而
f 2 （l d）（ 2）
则
F mg
2（l d）
若用金属环替代金属片，则（3）式变为
（3）
F mg
(H d2)
(4)
式中di, d2为圆环的内外直径。
若用补偿法消除 mg的影响，即
则（4）式可写为
F mg
(di d2)
(5)
即为液体表面张力系数。
三实验仪器
液体界面张力仪、标准砝码、环形测件、玻璃杯、镊子、纯净水、小纸片
四实验内容及步骤
1仪器调整。调整仪器水平，刻度盘归零。
2调零。将小纸片放在金属环上，调整调零旋扭，通过放大镜观察，指针、指针的像及红线三线重合。
3绘制质量标准曲线
分别在小纸片上放 100mg、300 mg、500 mg、700 mg、 1000 mg的砝码，记下对应
的刻度盘的示数。以所加砝码的质量作为横坐标，刻度盘的示数作为纵坐标，绘制质量标准曲线。
4测量纯净水的表面张力系数
调零。用玻璃杯盛大约 2/3的水，放在样品座上，调节样品座的高度，使金属环刚好浸
过水面。左手调节样品座下面的螺丝，使样品座缓慢的下降，右手调节蜗轮旋扭。两手调节
的同时，眼睛观察三线始终重合，直到环把水膜拉破为止。记下刻度盘示数 M '为了消除
随机误差，共测五次。
6将M '在质量标准曲线上查得水作用在金属环上的表面张力 f mg，按式（5）计算出水
的表面张力系数。
五数据记录及处理
1金属环的直径
外径：di ( )mm 内径：di ( )mm
2绘制质量标准曲线
90
80
70
6050
m/n F数示盘度刻
40
30
数据见下表
加砝码质量/mg
100
300
500
700
1000
刻度盘读数/mn

20'
- .X
10 -
0 200 400 600 800 1000
砝码质量m/mg
质量标准曲线
由图可以看出，质量标准曲线为一直线，因此 M与m成线性关系，可在直线上取两个点
（400，339）,（ 900，761）或由最小二乘法拟合该曲线方程为
M （ 6）
根据