拉脱法测量液体的表面张力系数.ppt

文档介绍：拉脱法测量液体的表面张力系数
第一页，共二十三页。
主要内容
一、基本知识点
二、实验仪器
三、实验原理
四、实验内容
五、实验现象的受力分析
第二页，共二十三页。
2
1. 液体表面
指液体与，考虑一级近似，认为液体的
表面张力为：
f = f1 + f2 = αл(D1+ D2)
这里α为表面张力系数，D1、
D2分别为吊环的外径和内径。
液膜拉破前瞬间的受力分析图
片状吊环在液膜拉破前瞬间有：
F1 = mg + f1 + f2
此时传感器受到的拉力F1和输出电压U1成正比，有：
U1 = BF1
第十一页，共二十三页。
11
片状吊环在液膜拉破后瞬间有：
F2 = mg
同样有 U2 = BF2
片状吊环在液膜拉破前后电压的
变化值可表示为：
液膜拉破后瞬间的受力分析图
U1－ U2 = △U = B· △F = B（F1－ F2）= Bαл(D1+ D2)
由上式可以得到液体的表面张力系数为:
这里U1——液膜拉断前瞬间电压表的读数
U2 ——液膜拉断后瞬间电压表的读数
第十二页，共二十三页。
12
1. 实验方法
（1）接通数字电压表及直流电源，预热15分钟。保证测力方向和传感器
起弹簧片的平面垂直。
（2）传感器定标：挂上砝码盘将数字电压表调零，等质量的加砝码，依
次从电压表读出相应的电压输出值。用最小二乘法拟合，求出传感
器的灵敏度B。
（3）将片状吊环洗净，挂在小钩上，调节升降螺母，将其浸没于液体中,
反方向调节升降螺母，液面逐渐下降，这时，金属环和液面形成一
环形液膜，继续使液面下降，测出液膜拉断前瞬间电压表的读数U1
和液膜拉断后瞬间电压表的读数U2。
（4）把测量的数据输入编写的程序，计算得到传感器的灵敏度B和液体
的表面张力系数α。
四、实验内容
第十三页，共二十三页。
13
2. 定标
向砝码盘内一次加不同质量的砝码，测出相应
拉力时传感器的电压输出值，实验结果见表1。采
用最小二乘法可求得：
灵敏度：B = ×103 mv/N
拟合的线性相关系数：r = mv
表1 力敏传感器定标
m/g







V/mv







第十四页，共二十三页。
14
3. 实验结果
（1）自来水表面张力系数的测定
U1(mv)






U2(mv)
-
-
-
-
-
-
（2）伊利纯牛奶表面张力系数的测定
通过计算机求得：
，α=×10-3N/m
U1(mv)
-
-
-
-
-
-
U2(mv)
-
-
-
-
-
-
通过计算机求得：
，α=×10-3N/m
第十五页，共二十三页。
15
自来水
伊利牛奶
第十六页，共二十三页。
16
(1) 10克白糖50克水，t = 24℃，α1
U1(mv)






U2(mv)
-
-
-
-
-
-
4. 液体浓度对表面张力的影响
(2) 20克白糖50克水，t = 24℃， α2
U1(mv)






U2(mv)
-
-
-
-
-
-
U1(mv)






U2(mv)
-
-
-
-
-
-
(3) 20克白糖50克水，t = 24℃， α3
第十七页，共二十三页。