用焦利氏称测量液体表面张力系数.doc

4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）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km/g0.0 0。5 1.0 1。5 2。0 2.5 3.0 3.5 4。0 4.5 5.0 x/cm2.87 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+5xix6-x1x7-x2x8-x3x9x4x10-x52.652.622。642。652。642.64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/m2、测量自来水的表面张力系数（1）金属圈直径的测量次数123直径d/cm3.52 3。55 3。50 3.52 0。026（2）焦利氏秤的读数次数1。401。381.431.400。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123长度l/cm3.68 3.69 3。69 3。69 0。006（2）焦利氏秤的读数次数0.210.180。160。1960.021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，=0.0062、，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。13).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。