液体表面张力系数的测定
目的
1. 学习传感器的定标方法，用砝码对硅压阻力敏传感器进行定标, 计算该传感器的灵敏度。 2. 了解液体表面的性质，观察液体表面张力的物理现象。 3. 用拉脱法测定室温下水的表面张力系数。
仪器和用具
液体表面张力系数测定仪及附件； 数字电压表；力敏传感器； 温度计； 游标卡尺；纯水
原理
液体表面层内的分子，由于受到不对称的分子力的作用，使液体自由表面具有收缩的趋势，表现为液面好像绷紧的弹性膜，因此液体表面存在着张力，此力沿液体表面切线方向，称为表面张力。
设想在液面上作一长为l 的线段，则张力的作用表现在线两侧液面以一定的力F 相互作用，而且力的方向恒与线段垂直，其大小与线段长l 成正比，即 F =σl
比例系数σ为液体的表面张力系数，它表示单位长线段两侧液面的相互作用力，单位为N ⋅m 。 一个金属圆环，D 1、D 2分别为圆环外径和内径，把环固定在传感器上，将该环浸没于液体中，并渐渐拉起圆环，当它从液面拉脱瞬间传感器受到的拉力差值f =π(D 1+D 2) σ，f 可由力敏传感器测得
-1
f =(U 1-U 2) /B ，式中B 为力敏传感器的灵敏度(单位mV /N ) ，U 1, U 2分别为即将拉断水柱时数字电压
表读数以及拉断时数字电压表的读数(单位mV ) 。
则液体表面张力系数为 σ=
U 1-U 2
B πD 1+D 2步骤
1．安装好实验装置，接通电源进行预热。
2．用游标卡尺测量吊环的内外直径D 1和D 2；利用水准仪调平底座。
*3．清洗玻璃器皿和吊环（用NaOH 溶液洗净油污或杂质后，用清洁水冲洗干净）。 4．将砝码盘挂在力敏传感器的钩上。
5．若整机已预热15分钟以上，可对力敏传感器进行定标： （1）用调零旋钮使电压表为零；
（2）依次加0.5克砝码（直到3.5克），分别记录对应的电压，用表格记录数据；
（3）用图解法（或逐差法）求出力敏传感器的灵敏度B （注意最后质量要换为力，单位克要换为牛顿）。 6．将砝码盘换为吊环，在玻璃器皿内放入适量的被测液体纯水，并安放在升降台上。
7．在测定液体表面张力系数过程中，可观察到液体产生的浮力与张力的情况与现象，以顺时针转动升降台大螺帽时液体液面上升，当环下沿部分均浸入液体中时，改为逆时针转动该螺帽，这时液面往下降，观察
环浸入液体中及从液体中拉起时的物理过程和现象。特别应注意吊环即将拉断液膜前一瞬间数字电压表读数值为U 1，拉断时瞬间数字电压表读数为U 2，记下这两个数值。
8．计算水的表面张力系数。
9．测出水的温度，查找出表面张力系数进行比较分析。
注意事项
1．开机需预热15分钟。
2．必须保持水和吊环的洁净。 3．吊环水平必须调节好。
4．在旋转升降台时，尽量使液体的波动要小。 5．测量过程，动作要缓慢，特别是水膜要破裂时。
6．力敏传感器使用时用力不宜大于0.098N 。过大的拉力传感器容易损坏。 7．实验结束须将吊环用清洁纸擦干，用清洁纸包好，放入干燥缸内。
分析讨论
1. 液体表面张力系数与哪些因素有关？ 2. 测量液体表面张力系数还有什么方法？
*参考表格
吊环的内外直径
力敏传感器定标
纯水的表面张力系数
液体表面张力系数的测定
目的
1. 学习传感器的定标方法，用砝码对硅压阻力敏传感器进行定标, 计算该传感器的灵敏度。 2. 了解液体表面的性质，观察液体表面张力的物理现象。 3. 用拉脱法测定室温下水的表面张力系数。
仪器和用具
液体表面张力系数测定仪及附件； 数字电压表；力敏传感器； 温度计； 游标卡尺；纯水
原理
液体表面层内的分子，由于受到不对称的分子力的作用，使液体自由表面具有收缩的趋势，表现为液面好像绷紧的弹性膜，因此液体表面存在着张力，此力沿液体表面切线方向，称为表面张力。
设想在液面上作一长为l 的线段，则张力的作用表现在线两侧液面以一定的力F 相互作用，而且力的方向恒与线段垂直，其大小与线段长l 成正比，即 F =σl
比例系数σ为液体的表面张力系数，它表示单位长线段两侧液面的相互作用力，单位为N ⋅m 。 一个金属圆环，D 1、D 2分别为圆环外径和内径，把环固定在传感器上，将该环浸没于液体中，并渐渐拉起圆环，当它从液面拉脱瞬间传感器受到的拉力差值f =π(D 1+D 2) σ，f 可由力敏传感器测得
-1
f =(U 1-U 2) /B ，式中B 为力敏传感器的灵敏度(单位mV /N ) ，U 1, U 2分别为即将拉断水柱时数字电压
表读数以及拉断时数字电压表的读数(单位mV ) 。
则液体表面张力系数为 σ=
U 1-U 2
B πD 1+D 2步骤
1．安装好实验装置，接通电源进行预热。
2．用游标卡尺测量吊环的内外直径D 1和D 2；利用水准仪调平底座。
*3．清洗玻璃器皿和吊环（用NaOH 溶液洗净油污或杂质后，用清洁水冲洗干净）。 4．将砝码盘挂在力敏传感器的钩上。
5．若整机已预热15分钟以上，可对力敏传感器进行定标： （1）用调零旋钮使电压表为零；
（2）依次加0.5克砝码（直到3.5克），分别记录对应的电压，用表格记录数据；
（3）用图解法（或逐差法）求出力敏传感器的灵敏度B （注意最后质量要换为力，单位克要换为牛顿）。 6．将砝码盘换为吊环，在玻璃器皿内放入适量的被测液体纯水，并安放在升降台上。
7．在测定液体表面张力系数过程中，可观察到液体产生的浮力与张力的情况与现象，以顺时针转动升降台大螺帽时液体液面上升，当环下沿部分均浸入液体中时，改为逆时针转动该螺帽，这时液面往下降，观察
环浸入液体中及从液体中拉起时的物理过程和现象。特别应注意吊环即将拉断液膜前一瞬间数字电压表读数值为U 1，拉断时瞬间数字电压表读数为U 2，记下这两个数值。
8．计算水的表面张力系数。
9．测出水的温度，查找出表面张力系数进行比较分析。
注意事项
1．开机需预热15分钟。
2．必须保持水和吊环的洁净。 3．吊环水平必须调节好。
4．在旋转升降台时，尽量使液体的波动要小。 5．测量过程，动作要缓慢，特别是水膜要破裂时。
6．力敏传感器使用时用力不宜大于0.098N 。过大的拉力传感器容易损坏。 7．实验结束须将吊环用清洁纸擦干，用清洁纸包好，放入干燥缸内。
分析讨论
1. 液体表面张力系数与哪些因素有关？ 2. 测量液体表面张力系数还有什么方法？
*参考表格
吊环的内外直径
力敏传感器定标
纯水的表面张力系数