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1、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)。
2、。由于液膜有两个表面,若每个表面的力为F,则由Fmg2F'Fmg得F'(1)2表面张力F’的大小与分界线的长度成正比。即F'l(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F,应用焦利氏秤液膜即将破裂可以方便地测量表面张力F。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/g0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.
3、0x/cm2.873.383.864.364.885.425.936.487.007.538.06(1)作图法:m/g5432100123456x/cm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:(m2.5g)xi+5-xix6-x1x7-x2x8-x3x9-x4x10-x5xx/cm2.652.622.642.652.642.64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
4、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123dUA直径d/cm3.523.553.503.520.026(2)焦利氏秤的读数x/cm次数x1x0x2x0x3x0x1UAx/cm1.401.381.431.400.025由k=0.9325N/m,x1=1.40cm,d=3.52cm,kx1得到0.059N/m12d3、测量肥皂水的表面张力系数(1)金属丝长度的测量次数123lUA长度l/cm3.683.693.693.690.006(2)焦利氏秤的读数x/cm次数x1x0x2x0x3x0x2UAx/cm0.210.180.160.1960.
5、021由k=0.9325N/m,x2=0.20cm,l=3.69cm,kx2得到20.025N/m2l不确定度分析:1、劲度系数k=0.9325N/m,Uk=0.0062仪22、Ux(tUA)(),C当P0.68时,t=1.32,仪=0.002㎝,C=32仪2(1)自来水中x:UA=0.025,则Ux1(tUA)()=0.033cmC2仪2(2)肥皂水中x:UA=0.021,则Ux(tUA)()=0.028cm2C单位应该补上;2仪23、U(tUA)()C当P0.68时,t=1.32,=0.01㎝,C=3仪2仪2(1)金属圈直径d:UA=0.026,则Ud(tUA)()=0.033c
6、mC2仪2(2)金属丝长度l:UA=0.006,则Ul(tUA)()=0.001cmC同上;4、不确定度计算:UUk2Ux2UD2误差传递公式:()()()kxD(1)自来水的表面张力系数测定的不确定度:由k=0.9325N/m,x1=1.40cm,d=3.52cmUUxUk212d2U1()()()=0.0021kxd1(2)肥皂水的表面张力系数测定的不确定度:由k=0.9325N/m,x2=0.20cml=3.69cmUUxUk222l2U2()()()=0.0012kxl2最终结果:自来水的表面张力系数:1(0.0590.002)N/mP=0.68肥皂水的表面张力系数:2(0.
7、0250.001)N/mP=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F。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