用焦利氏称测量液体表面张力系数.doc

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总的来说，报告做得很整齐，在内容上应该更加用心改进。
实验报告
实验题目：焦利氏秤法测量液体的表面张力
实验目的：学习并掌握用焦利氏秤法测量液体的表面张力的方法，加深对液体表面张力的理解。
实验原理：
液体表层内分子力的宏观表现,使液面具有收缩的趋势。想象在液面上划一条线，表面张力就表现为直线两侧的液体以一定的拉力相互作用。这种张力垂直于该直线且与线的长度成正比，比例系数称为表面张力系数。
把金属丝AB弯成如图 (a)所示的形状，将其悬挂在灵敏的测力计上,浸到液体中，缓缓提起测力计时，金属丝就会拉出一层与液体相连的液膜，由于表面张力的作用，测力计的读数逐渐达到一最大值F（超过此值，膜即破裂）。。由于液膜有两个表面，若每个表面的力为，则由
得 （1)
表面张力F'的大小与分界线的长度成正比。即
(2）
σ称为表面张力系数,单位是N/m。表面张力系数与液体的性质，杂质和温度有关。测定表面张力系数的关键是测量表面张力，应用焦利氏秤液膜即将破裂可以方便地测量表面张力。
实验器材：焦利氏秤，自来水，肥皂水，金属丝,金属圈，钢板尺。
实验内容：
1、确定焦利氏秤上锥形弹簧的劲度系数k；
2、测量自来水的表面张力系数；
3、测量肥皂水的表面张力系数。
数据记录处理：
1、确定焦利氏秤上锥形弹簧的劲度系数k
m/g
0.0
0。5
1.0
1。5
2。0
2.5
3.0
3.5
4。0
4.5
5.0
x/cm
2.87
3.38
3。86
4.36
4。88
5。42
5。93
6。48
7.00
7。53
8.06
（1）作图法：
我仔细看了一下图，有个疑问,在m=0g，应该x=2。87cm，但是从图例反应出的是m=0g，x=0cm，是不是x坐标轴没有设置对？？
（2)由作图法，计算斜率得k1=0。957g/cm=0。937N/m
逐差法：()
xi+5—xi
x6-x1
x7-x2
x8-x3
x9—x4
x10-x5

2.65
2.62
2。64
2。65
2。64
2.64
由逐差法计算得出k2=0.947g/m=0。928N/m.
两种方法得到的k的平均值,就是最终的k值:
k=0。9325N/m
2、测量自来水的表面张力系数
（1）金属圈直径的测量
次数
1
2
3

直径d/cm
3.52
3。55
3。50
3.52
0。026
（2）焦利氏秤的读数
次数

1。40
1。38
1.43
1.40
0。025
由k=0。9325N/m， =1。40cm, =3.52cm，
得到
3、测量肥皂水的表面张力系数
（1)金属丝长度的测量
次数
1
2
3

长度l/cm
3.68
3.69
3。69
3。69
0。006
（2）焦利氏秤的读数
次数

0.21
0.18
0。16
0。196
0.021
由k=0.9325N/m， =0.20cm， =3。69cm,
得到
不确定度分析：
1、劲度系数k=0。9325N/m，=0.006
2、，
当时，t=1.32 ， =0.002㎝, C=
（1）自来水中:=0.025，则=0。033cm
（2)肥皂水中：=0。021，则=0。028cm
单位应该补上;
3、
当时，t=1.32 ， =0.01㎝, C=3
(1)金属圈直径d：=0。026,则=0.033cm
(2)金属丝长度l：=0.006，则=0。001cm
同上;
4、不确定度计算：
误差传递公式:
（1）自来水的表面张力系数测定的不确定度：
由k=0。9325N/m ,=1.40cm ，d=3.52cm
=0。002
(2）肥皂水的表面张力系数测定的不确定度:
由k=0。9325N/m , =0.20cm =3.69cm
=0.001
最终结果：
自来水的表面张力系数: P=0.68
肥皂水的表面张力系数： P=0。68
数据计算过程很清晰，给人一目了然的感觉,不错;实验结果比较准确；
思考题：
1、焦利氏秤法测定液体的表面张力有什么优点？
答：焦利氏秤则是在测量过程中保持下端固定在某一位置，靠上端的位移大小来称衡，因而可以迅速测出液膜即将破裂时的F，克服了用普通的弹簧是很难迅速测出液膜即将破裂时的F这一困难，可以方便地测量表面张力.焦利氏秤还把弹簧做成锥形，克服了因弹簧自重引起弹性系数的变化,实验精度较高.
2、有人利用润湿现象设计了一个毛细管永动机(图5。2。1—3).A管中液面高于B管，由连通器原理，B管下端滴水，而滴水可以作功,水又回到槽内，成为永动机。试分析其谬误所在。
答:该装置的谬误之处在于忽视了液体的表面张力的作用，A管中液面虽然高于B管，但由于水有表面张力,液面差所提供的动力不能够使B管水滴顺利地滴下，于是不可能制成这种“永动机”。
回答都挺相似的,自己应该有深入的分析;不要怕电子版输入公式很烦。