J6-环状法测量液体表面张力

环状法测量液体表面张力实验报告环状法测量液体表面张力实验报告引言：表面张力是液体表面上分子间相互作用力的结果，是液体分子间引起液体表面收缩的力。

测量液体表面张力是物理实验中常见的实验之一，环状法是一种常用的测量液体表面张力的方法。

本实验通过环状法测量不同液体的表面张力，探究液体种类、温度等因素对表面张力的影响。

实验目的：1. 了解液体表面张力的概念和测量方法；2. 探究不同液体的表面张力差异；3. 研究温度对液体表面张力的影响。

实验仪器与试剂：1. 环状法测量仪器：包括环状装置、支架、刻度尺等；2. 不同液体样品：如水、酒精、甘油等；3. 温度计。

实验步骤：1. 准备工作：将环状装置安装在支架上，确保其水平稳定。

准备好不同液体样品，并用温度计测量其温度；2. 实验操作：将环状装置浸入液体样品中，使液体完全填满环状装置，然后缓慢抬起，直至液体从环状装置中脱落。

记录液体脱落时的高度差；3. 重复实验：重复上述步骤，至少进行三次实验，取平均值作为最终结果；4. 温度变化实验：在同一液体样品中，分别在不同温度下进行实验，记录液体脱落时的高度差。

实验结果与分析：1. 不同液体的表面张力差异：根据实验结果，可以发现不同液体的表面张力存在差异。

以水、酒精和甘油为例，通常水的表面张力较大，酒精次之，甘油的表面张力较小。

这是由于不同液体分子间相互作用力的不同导致的。

2. 温度对液体表面张力的影响：通过实验可以发现，随着温度的升高，液体的表面张力会减小。

这是因为温度升高会增加液体分子的热运动能量，使分子间相互作用力减弱，从而导致表面张力降低。

实验误差与改进：1. 实验误差：实验中可能存在的误差包括仪器读数误差、液体脱落高度的判断误差等。

为减小误差，可以增加实验重复次数，取平均值作为结果。

2. 改进方法：可以使用更精确的测量仪器，如数字式温度计，以提高测量精度；同时，可以使用更细致的刻度尺，以减小读数误差。

结论：通过本实验，我们了解了液体表面张力的概念和测量方法，并通过环状法测量不同液体的表面张力。

物理实验技术中的液体表面张力测量方法液体表面张力测量方法在物理实验技术中占据着重要的地位。

液体表面张力是指液体表面上分子间相互吸引力形成的一种现象，其大小决定了液体的各种性质。

本文将探讨几种常见的液体表面张力测量方法。

一、测定静力法测定静力法是最常见的液体表面张力测量方法之一。

这种方法利用测力计测量液体表面张力所产生的静力大小。

实验时，先将一块平整、透明的玻璃片浸入待测液体中，使液体完全覆盖玻璃片表面，然后将玻璃片从液体中抬起，此时液体表面张力将使玻璃片产生一个垂直于玻璃片表面的力，通过测力计便可测量出这个力的大小，从而得到液体的表面张力。

然而，测定静力法有一定的局限性。

首先，它要求液体表面张力必须能够将整个玻璃片覆盖，所以只适用于表面张力较大的液体。

其次，由于液体的粘附性和表面张力的影响，在实验时需要特别小心，以保证测量结果的准确性。

二、泡法测量泡法测量是另一种常见的液体表面张力测量方法。

这种方法是通过生成液体薄膜或泡沫来测量表面张力。

实验时，将液体导入一根细管中，然后将管的一端封闭，使液体在管内形成一条薄膜。

通过测量液体的质量和薄膜的长度，可以计算出液体的表面张力。

泡法测量方法相对简单直观，适用范围广。

但是，它也有一些局限性。

首先，由于薄膜容易破裂，实验需要在较为恒定的条件下进行。

其次，由于液体薄膜的形成过程中存在一些不确定性，所以存在一定的误差。

三、悬滴法悬滴法是一种通过悬浮液体滴形态来测量表面张力的方法。

实验时，将待测液体通过滴管滴入某种悬浮液体中，由于液体表面张力的影响，滴下的液滴会呈现出不同的形状，如球形、扁平形等。

通过测量液滴的形状参数，可以计算出液体的表面张力。

悬滴法是一种较为精确的液体表面张力测量方法，但其过程较为复杂。

在实验过程中，需要控制好滴液的滴数和滴速，以及精确测量滴度，以确保测量结果的准确性。

总结起来，液体表面张力测量方法是物理实验技术中的重要内容之一。

实验人员可以根据实际情况选择不同的方法进行测量。

实验报告-液体表⾯张⼒系数的测量1. 实验名称液体表⾯张⼒系数的测量 2. 实验⽬的(1)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，学习传感器的定标⽅法。

(2)观察拉脱法测液体表⾯张⼒的物理过程和物理现象，并⽤物理学基本概念和定律进⾏分析和研究，加深对物理规律的认识。

(3)测量纯⽔和其它液体的表⾯张⼒系数。

(4)测量液体的浓度与表⾯张⼒系数的关系(如酒精不同浓度时的表⾯张⼒系数) 3. 实验原理:主要原理公式及简要说明、原理图(1) 液体表⾯张⼒f表⾯张⼒f 是存在于液体表⾯上任何⼀条分界线两侧间的液体的相互作⽤拉⼒，其⽅向沿液体表⾯，且恒与分界线垂直，⼤⼩与分界线的长度成正⽐，即L f α= (1)式中α称为液体的表⾯张⼒系数，单位为NM -1。

实验证明，表⾯张⼒系数的⼤⼩与液体的温度、纯度、种类和它上⽅的⽓体成分有关。

温度越⾼，液体中所含杂质越多，则表⾯张⼒系数越⼩。

(2) 液膜拉破前瞬间受⼒分析将内径为D 1，外径为D 2的⾦属环悬挂在测⼒计上，然后把它浸⼊盛⽔的玻璃器⽫中。

当缓慢地向上⾦属环时，⾦属环就会拉起⼀个与液体相连的⽔柱。

由于表⾯张⼒的作⽤，测⼒计的拉⼒逐渐达到最⼤值F （超过此值，⽔柱即破裂），则F 应当是⾦属环重⼒mg 与⽔柱拉引⾦属环的表⾯张⼒f 之和，如图1 所⽰。

即图1液膜拉破前瞬间受⼒分析图f mg F +=(2)由于⽔柱有两个液⾯，且两液⾯的直径与⾦属环的内外径相同，则有)(21D D f +=απ (3)表⾯张⼒系数的值⼀般很⼩，测量微⼩⼒必须⽤特殊的仪器。

本实验⽤FD-NST-I 型液体表⾯张⼒系数测定仪⽤到的测⼒计是硅压阻⼒敏传感器，该传感器由弹性梁和贴在梁上传感器芯⽚组成，其中芯⽚由四个硅扩散电阻集成⼀个⾮平衡电桥。

当外界压⼒作⽤与⾦属梁时，在压⼒作⽤下，电桥失去平衡，此时将有电压信号输出，输出电压U ⼤⼩与所加外⼒F 成正⽐，即KF U = (4)式中K 表⽰⼒敏传感器的灵敏度，单位V/N 。

液体表面张力系数的测量方法嘿，朋友们！今天咱来聊聊液体表面张力系数的测量方法。

这可是个挺有意思的事儿呢！你想想看，液体的表面就好像有一层神奇的“膜”，让一些小昆虫能在水面上跑来跑去，是不是很神奇？那怎么才能知道这层“膜”的力量有多大呢，这就得靠测量啦！先来说说一种常见的方法——吊环法。

就好像我们用一个小吊环去试探那层神秘的“膜”。

把吊环慢慢地放进液体里，然后再小心地往上提，这时候你就能感觉到液体在和吊环“拔河”呢！通过测量提起吊环需要多大的力，就能算出表面张力系数啦。

你说这像不像和液体来一场小小的“较量”？还有一种方法是毛细管上升法。

想象一下，一根细细的毛细管就像一个小吸管，插进液体里，液体会顺着它往上爬呢！是不是很奇妙？通过测量液体上升的高度，也能算出表面张力系数哦。

咱再说说滴重法。

就好像是一滴一滴地数着液体的“眼泪”，通过测量每一滴的重量，来推算出表面张力系数。

这是不是有点像在和液体玩一个细心的游戏呀？每种方法都有它的特点和适用场景呢。

比如说吊环法比较精确，但操作起来可能稍微麻烦点；毛细管上升法简单直观，但可能会受到一些其他因素的影响。

那我们在实际操作的时候，可得根据具体情况来选择合适的方法呀！测量液体表面张力系数可不只是在实验室里玩玩哦，它在很多实际应用中都很重要呢！比如在化工行业，了解液体的表面张力可以帮助我们更好地设计生产过程；在生物学中，也和细胞的一些特性有关呢。

所以啊，朋友们，别小看了这个看似小小的测量，它里面的学问可大着呢！就像我们生活中的很多小事一样，只要你用心去研究，就能发现其中的奇妙之处。

下次看到一杯水或者其他液体的时候，不妨想想它的表面张力系数，是不是感觉一下子变得高大上了呢？哈哈！不用我说，大家肯定也知道这液体表面张力系数的测量多有意思，多重要了吧！。

测量液体表面张力系数实验报告液体表面张力是液体分子之间的吸引力导致液体表面上发生的现象。

在液体表面，靠近空气的分子受到的吸引力是其他分子所没有的，因此它们会被吸引向液体内部，形成一层相对稳定的表面。

表面张力系数是量化液体表面张力大小的常数。

一、实验目的本实验的主要目的是通过测量液体表面张力来了解液体分子之间的相互作用和物理性质。

具体的实验目标有：1. 掌握测量液体表面张力的方法和技巧；2. 了解不同条件对液体表面张力的影响；3. 理解液体表面张力与液体分子性质的关系。

二、实验原理1. 测量液体表面张力的方法：本实验使用的是悬铂铁环法。

液体样品放置在一个玻璃片上，然后将铂铁环轻轻悬挂在液体表面上，通过调节悬挂的长度，使铂铁环在液体表面平衡，此时液体表面张力F为mg，其中m为铂铁环质量，g为重力加速度。

通过测量悬挂铂铁环的长度，可以计算出液体表面张力系数。

2. 影响液体表面张力的因素：液体表面张力受到温度、溶质浓度和杂质含量等因素的影响。

一般情况下，随着温度升高，液体表面张力降低；溶质浓度的增加会导致液体表面张力增加；杂质的存在也会降低液体表面张力。

三、实验步骤1. 准备工作：清洗实验仪器和玻璃片，确保其表面没有杂质。

2. 精密称量：使用天平和电子天平分别测量铂铁环的质量和液体样品的质量。

3. 处理液体样品：将液体样品倒入一个干净的容器中，并待其静止片刻，让其温度稳定。

4. 实验操作：将磁力搅拌器调至适当速度，加热样品并保持液体温度稳定。

然后将玻璃片浸入液体中，等待液体温度均匀。

5. 开始测量：取出玻璃片，用吹气球将其吹干，再将其置于铂铁环上。

然后通过调节铂铁环长度，在液体表面平衡，记录铂铁环长度。

6. 实验重复：根据实验需要，重复测量多组数据，确保结果的准确性。

7. 数据处理：根据实验原理的公式，计算液体表面张力系数。

如果有多组数据，则计算平均值。

四、实验注意事项1. 实验时应小心操作，避免液体样品溅出或对仪器造成损害。

测量液体表面张力的实验原理应用引言液体表面张力是液体分子间相互作用力产生的一种现象，它是液体表面上分子间相互吸引力所形成的表面膜。

测量液体表面张力对于研究液体物理性质、科学实验和工程应用具有重要意义。

本文将介绍测量液体表面张力的实验原理和应用。

实验原理1. 吊环法吊环法是测量液体表面张力的常用方法之一。

其基本原理是利用重力和液体表面张力之间的平衡关系来测量液体的表面张力。

实验步骤如下： 1. 准备一根细丝或细线，并将其形成一个环。

2. 在环中吊入待测液体，并调整其高度，使其与液面接触。

3. 观察液体表面张力使环收缩的程度，并计算液体的表面张力。

2. 滴下法滴下法是另一种常用的测量液体表面张力的方法。

其原理是通过测量液滴在滴管中的变形来间接计算液体表面张力。

实验步骤如下： 1. 准备一个滴管，并将待测液体滴入滴管中。

2. 观察液滴在滴管中的形状和变形，并计算液体的表面张力。

3. 比重法比重法是一种利用比重差异测量液体表面张力的方法。

其原理是通过测量不同液体的比重差异来计算液体表面张力。

实验步骤如下： 1. 准备两种不同液体，并测量它们的比重。

2. 比较两种液体的比重差异，并计算液体的表面张力。

实验应用1. 科学研究测量液体表面张力在科学研究中具有广泛的应用。

例如，在材料科学领域，可以通过测量液体表面张力来研究不同材料的润湿性和粘附性，以及材料之间的相容性。

在生物学领域，测量液体表面张力可以用来研究生物体的生理状态和病理变化等。

2. 工程应用测量液体表面张力在工程应用中也起着重要的作用。

例如，在纺织工业中，通过测量液体表面张力可以控制纤维的润湿性，从而改善纺织品的质量和性能。

在食品工业中，测量液体表面张力可以用来评估食品的品质和口感。

此外，测量液体表面张力还可以应用于制药、化工和涂料等工业领域。

结论本文介绍了测量液体表面张力的实验原理和应用。

吊环法、滴下法和比重法是常用的测量液体表面张力的方法。

表面张力的测定方法
嘿，你知道表面张力是啥不？其实就是液体表面那层神奇的“膜”，让小虫子能在水面上溜达。

那咋测表面张力呢？有个超简单的方法叫吊环法。

把一个圆环吊起来，慢慢放进液体里，然后往上拉。

当圆环离开液面的时候，需要的力就是表面张力在起作用啦。

这过程可得小心，别手抖把圆环弄歪了，不然数据就不准喽。

那安全性咋样呢？放心啦，只要你别瞎折腾，这可安全得很。

稳定性嘛，只要操作规范，数据还是挺靠谱的。

这方法能在好多地方用呢！比如研究新材料的时候，看看不同材料表面的张力有啥不一样。

优势可不少呢，简单易操作，成本也不高。

就好比你做饭选工具，简单好用还不贵的家伙事儿谁不喜欢呢？
给你说个实际案例哈。

有个科学家研究一种新型涂料，就用吊环法测了表面张力。

结果发现这涂料表面张力小，涂在墙上超光滑，不容易沾灰。

哇塞，这效果简直太棒了吧！
所以呢，吊环法测表面张力真的很不错哦！操作简单又安全，还能在各种领域大显身手。

你还等啥，赶紧试试呗！。

物理化学中表面张力的测量方法与应用表面张力，简单来说就是某种物质的表面呈现出的微观力学特性，它是交界处分子之间相互作用力的产物。

在物理化学领域，表面张力是一个十分重要的研究对象，因为它与很多物质的性质密切相关。

例如，液体表面张力的大小可以影响它的稳定性、光泽度、流动性以及在涂料、油漆、化妆品等各种工业领域的应用。

本文将介绍物理化学中表面张力的测量方法和应用。

一、环法测量法环法测量法是分析液体表面张力的一种古老但常用的测量方式。

其基本思想是根据液体静止在异形环表面的原理来测量液体的表面张力。

环法测量法需要一定的实验技巧和精度，通常需要进行多次测量求平均值，然后计算液体的表面张力。

二、降相压法测量法降相压法是现代物理化学中应用比较广泛的测量表面张力的方法之一。

该方法通过实验中降低液体与大气的接触面积，从而使液体表面发生凸起现象，通过对凸起高度测量来确定液体的表面张力。

这种方法较为准确，且操作相对简单，可以应用于多种液体的表面张力测量。

三、应用由于表面张力能够反映液体中分子间相互作用的强弱，常常被应用于多种领域的研究。

例如，测量液体表面张力可以用于估算大气湿度、优化化工加工参数以及开发新型液体表面技术等领域。

在医学和生物学领域，测量表面张力也具有很大的作用。

例如，在研究细胞膜时，表面张力的改变往往能够影响细胞膜的形状、钙离子的通道以及细胞内多种代谢过程。

此外，许多家用品和日化用品中也运用了表面张力的原理。

例如，洗衣液、洗碗液等清洁用品中含有高表面活性剂含量的成分，以减小水面张力来更好地清洁杂质和污渍。

此外，在食品和饮料生产中，通过调整添加剂的种类和浓度等可以控制产品的表面张力以达到理想的性质。

总之，表面张力的测量方法和应用十分的广泛。

这种物理现象的研究和应用已经深入到了物理化学领域以及生活的各个方面，其研究仍在不断深入和扩展。

液体表面张力的测量方法液体表面张力的测量啊，这里面有好几种有意思的方法呢。

咱先说说拉脱法。

这就像是和液体表面玩一场拔河比赛。

你可以准备一个很细的金属环或者金属丝，把它轻轻地放在液体表面上。

然后呢，慢慢地把这个环或者丝往上拉。

你会感觉到有一股力量在拉着它，不让它离开液体表面，这股力量就是表面张力啦。

你可以用一个很精确的测力计来测量这个拉力，通过一些计算就能得出液体的表面张力大小。

就像你在称东西一样，只不过称的是液体表面张力这个看不见摸不着的东西。

还有毛细管上升法。

想象一下，有一根很细很细的毛细管，就像一根超级细的吸管。

把这根毛细管插入液体中，液体会在毛细管里上升一段高度。

这是因为液体表面张力的作用。

你可以测量出液体上升的高度，再知道毛细管的半径等一些数据，通过一些公式就能算出表面张力。

就像看水在一根小细管里表演爬高节目，然后我们根据这个表演来算出表面张力的大小。

滴重法也挺有趣的。

我们让液体从一个很细的管口一滴一滴地滴下来。

每一滴液体的大小和形状都和表面张力有关系。

你可以数出一定体积的液体能滴出多少滴，然后通过一些复杂的计算（不过别担心，虽然复杂但还是能搞明白的）来得到表面张力的值。

就像在数小水滴的数量，然后从这些小水滴里找到表面张力的秘密。

再说说最大气泡压力法。

我们在液体里插入一根管子，然后从管子里慢慢地往外吹气，就会在液体表面形成气泡。

当气泡的半径达到最小的时候，也就是刚刚要脱离液体表面的时候，此时的压力和表面张力有关系。

通过测量这个压力，就能算出表面张力啦。

就像在吹泡泡，不过是带着科学任务的吹泡泡。

我记得在学校做实验的时候，我们用拉脱法来测量水的表面张力。

我们用一个很精致的金属丝做成的环，小心翼翼地放在水面上。

然后用一个专门的仪器慢慢地把环往上拉，那个仪器上的指针就会动，显示出拉力的大小。

我们做了好几次实验，每次都很认真地记录数据。

通过这些数据，我们算出了水的表面张力。

看着自己算出的结果，感觉特别有成就感，就像解开了一个很神秘的谜题一样。

实验六 环状法测量液体表面张力测量液体的表面张力有多种方法测量，例如最大气泡压法、毛细管法、拉脱法等，采用仪器有朱里氏秤、读数显微镜、测高仪、热敏传感器、扭力计等，然本实验采用拉脱法测定水的表面张力系数，方法为粘附于环上的液膜即将被撕裂之前，可用扭力计测量液膜的表面张力。

表面张力可根据环的直径及扭力计测得撕破膜所需的扭力计算得到。

掌握扭力计的调整和使用方法是本实验的目的之一。

【实验目的】1．了解液体表面的性质2．了解用扭力计测定表面张力系数的原理和方法 3．了解测定水的表面张力与温度之间的函数关系【实验原理】液体表面张力产生于表面分子之间的互相作用（不同于液体内部）。

众所周知，分子的作用力是由引力与斥力两部分组成，二者均是短程力。

引力作用距离约为分子直径的几倍，而斥力起作用的距离更短，仅在分子相接触时才起作用，处于液体表层以下的分子由于受到各方面来的引力与斥力，总体呈相互抵消的态势，因而对外表现出总合力为零，但靠近液体表面的分子，则受到的合力不为零。

而越接近表层，则表现得越为明显，于是在液体表层形成一个分子引力场，使表面分子有进入液内部的收缩趋势，这就是表面张力，如图（1）所示，如果在液体表面设有一条分界线A 、B ，分液体表面为N 、M 两部分。

这两部分表面层中的分子存在相互作用引力f 1和f 2，这两个大小相等，方向相反，垂直于分界线A 、B ，并沿液体表面分别作用在表面层相互接触部分。

这一对力称为液体表面张力，它正比于表面分界的长度。

即l F ⋅=δ （1）其中l 为AB 直线长度，F 为l 两侧的拉力， δ为表面张力系数，单位是m N或cmdin，它的大小与液体的成分，纯度以及温度有关。

温度升高时δ值减少。

由于本实验采用环状法测量，则力的分析如下。

设有内半径为r 的圆环，浸没于盛水的容器之中，上部用线连接扭力计，采用虹吸原理慢慢吸出水，则圆环逐渐暴露出水面，如图（2）所示，沿环周长任意取一小段dl ，在忽略浮力的情况下，受力情况有如图（3）θcos 2⋅+⋅=df g dm dF （2）因为θ角很小，1cos ≈θ，则如图（2）df g dm dF 2+⋅=图（1）Adl df ⋅=δ，因此整个圆环受力⎰⎰⎰⋅+=+⋅=l d mg df mg d F δ22 （3）r dl π2=⎰ （4）忽略圆环厚度，则 r mg F πδ4⋅+= 则： rmgF πδ4-=（5） 因为实验采用的环具底部很尖，被它排出的液体的重量可以忽略不计，因此测得表面张力不要修正。

液体表面张力系数测定实验方法同学们！今天咱就来好好唠唠液体表面张力系数测定这个实验咋个做哈。

这可是个挺有意思的实验呢，跟着我一起来瞅瞅吧。

一、实验目的。

咱做这个实验主要是想把液体表面张力系数给测出来呀。

这表面张力系数在很多领域都挺有用的，像物理、化学啥的，了解了它，就能对液体表面的一些性质有更清楚的认识啦。

二、实验器材。

做这个实验啊，得准备好一些家伙事儿。

比如说，有个干净的金属圆环，这圆环得比较规整哈，不然可能会影响实验结果哟。

还有砝码盘，用来放砝码的，砝码的质量得是已知的哈。

还有玻璃器皿，用来装待测液体的，像水啊、酒精啊这些都可以拿来试试。

另外呢，还得有个支架，用来挂金属圆环和砝码盘的，得保证它比较稳固，不然实验做到一半，东西都倒了可就麻烦啦。

还有个游标卡尺，这可是用来测量金属圆环的内径和外径的，测量的时候可得仔细点儿，不然数据不准，后面的结果也就不准咯。

三、实验原理。

液体表面张力啊，简单来说，就是液体表面层分子间的相互作用力。

想象一下哈，液体表面就好像有一层看不见的膜，它会让液体表面尽量收缩到最小的面积。

这个表面张力的大小和液体表面的长度成正比，比例系数就是咱要测的表面张力系数啦。

根据力的平衡原理，当金属圆环被液体表面的张力拉起，达到平衡的时候，重力就等于表面张力。

咱通过测量相关的数据，像金属圆环的尺寸、砝码的质量啥的，就能算出表面张力系数咯。

四、实验步骤。

1. 先把金属圆环用酒精洗干净，然后用蒸馏水冲洗，再晾干。

为啥要这么做呢？就是为了把圆环上的杂质都去掉，不然这些杂质可能会影响液体对圆环的作用力，导致结果不准哈。

2. 用游标卡尺测量金属圆环的内径和外径，多测几次，然后取平均值，这样能让测量结果更准确一点儿。

把数据记下来哈，可别一会儿就忘了。

3. 把玻璃器皿装满待测液体，放在水平的桌面上。

然后把支架放在合适的位置，把金属圆环挂在支架上，让圆环的平面和液体表面平行，并且刚好接触到液体表面。

4. 在砝码盘里轻轻地放上砝码，一个一个地放哈，边放边观察金属圆环的情况。

液体表面张力系数的测定许多涉及液体的物理现象都与液体的表面性质有关，液体表面的主要性质就是表面张力。

例如液体与固体接触时的浸润与不浸润现象、毛细现象、液体泡沫的形成等，工业生产中使用的浮选技术，动植物体内液体的运动，土壤中水的运动等都是液体表面张力的表现。

液体表面在宏观上就好像一张绷紧的橡皮膜，存在沿着表面并使表面趋于收缩的应力，这种力称为表面张力，用表面张力系数 来描述。

因此，对液体表面张力系数的测定，可以为分析液体表面的分子分布及结构提供帮助。

液体的表面张力系数 与液体的性质、杂质情况、温度等有关。

当液面与其蒸汽相接触时，表面张力仅与液体性质及温度有关。

一般来讲，密度小，易挥发液体 小；温度愈高， 愈小。

测量液体表面张力系数有多种方法，如拉脱法，毛细管法，平板法，最大工业气泡压力法等。

本实验是用拉脱法和毛细管法测定液体的表面张力系数。

一．实验目的1．了解焦利氏秤测微小力的原理、结构和方法。

2．学习拉脱法和毛细管法测定液体的表面张力系数。

二．仪器用具焦利氏秤，Π型金属丝框，1g 、2g 砝码,游标卡尺,玻璃杯,酒精,蒸馏水，金属镊子,温度计，测量显微镜。

三．实验原理1． 用拉脱法测定水的表面张力系数 如果在液体表面想象一条直线段 L ，那么,表面张力就表现为线段两边的的液面会以一定的拉力 F α相互作用,此拉力方向垂直于线段,大小与此线段的长度L 成正比,即F L αα= （1）其中，为液体表面张力系数,国际制中单位为牛顿/米，记为1N M-⋅，数值上等于作用在液体表面单位长度上的力的大小。

拉脱法测定液体表面张力系数是基于液体与固体接触时的表面现象提出的。

由分子运动论可知，当液体分子和与其接触的固体分子之间的吸引力大于液体分子的内聚力时，就会产生液体浸润固体的现象。

现将一洁净Π型金属丝框浸入水中，由于水能浸润金属，当拉起金属丝框时，在Π型金属丝框内就形成双面水膜。

设Π型金属丝的直径为d ，丝框内宽为L ，重量mg ，受浮力f ，弹簧向上的拉力F ，液体的表面张力为F α。

液体表面张力系数的测定表面张力是液体表面的重要特性，它类似于固体内部的拉伸应力，这种应力存在于极薄的表面层内，是液体表面层内分子力作用的结果。

液体表面层的分子有从液面挤入液内的趋势，从而使液体有尽量缩小其表面的趋势，整个液面如同一张拉紧了的弹性薄膜，我们把这种沿着液体表面，使液面收缩的力称为表面张力。

作用于液面单位长度上的表面张力，称为液体的表面张力系数，测定液体表面张力系数的方法有：拉脱法、毛细管法、最大气泡压力法等。

本实验采用拉脱法测定表面张力系数。

实验目的：1、了解液体表面性质。

2、熟悉用拉脱法测定表面张力系数的方法。

3、熟悉用焦利弹簧秤测量微小力的方法。

实验仪器：焦利弹簧秤，被测液体，游标卡尺，矩形金属框，烧杯，砝码及托盘等实验原理：1、面张力的由来假设液体表面附近分子的密度和内部一样，它们的间距大体上在势能曲线的最低点，即相互处在平衡的位置上。

由图（1）可以看出，分子间的距离从平衡位置拉开时，分子间的吸引力先加大后减小，在这儿只涉及到吸引力加大的一段，如图（2）所示，设想内部某个分子A欲向表面迁徙，它必须排开分子1、2，并克服两侧分子3、4和后面分子5对它的吸引力。

用势能的概念来说明，就是它处在图（3）左边的势阱中，需要有大小为dE 的激活能才能越过势垒，跑到表面去。

然而表面某个分子B 要想挤向内部，它只需排开分子''21、和克服两侧分子''43、的吸引力即可，后面没有分子拉它。

所以它所处的势阱（图（3）中右边的那个）较浅，只要较小的激活能'dE 就可越过势垒，潜入液体内部。

这样一来，由于表面分子向内扩散比内部分子向表面扩散来得容易，表面分子会变得稀疏了，其后果是它们之间的距离从平衡位置稍为拉开了一些，于是相互之间产生的吸引力加大了，这就是图(3)右边所示的情况。

此时分子B 需克服分子''43、对它的吸引力比刚才大，从而它的势阱也变深了，直到'd E 变得和dE 一样时，内外扩散达到平衡。

华南农业⼤学物理实验⽔表⾯张⼒的测量实验3-3液体表⾯张⼒系数的测量液体表⾯张⼒是表征液体物理性质的⼀个重要参量。

测量液体表⾯张⼒系数常⽤的⽅法之⼀是拉脱法，该⽅法的特点是：⽤称量仪器直接测量液体表⾯张⼒，测量⽅法直观、概念清晰。

由于⽤此⽅法液体表⾯张⼒⼤约在321.010~1.010--??N/m 之间，因此需要有⼀种量程范围⼩、灵敏度⾼、⽽且稳定性好的测⼒仪器，硅压阻式⼒敏传感器测定仪正能满⾜测量需要，它不仅灵敏度⾼、稳定性好，⽽且可以⽤数字信号显⽰，便于计算机实时测量。

⼀、实验原理：1、液体表⾯张⼒系数：液体的表⾯，由于表层内分⼦⼒的作⽤，存在着⼀定张⼒，称为表⾯张⼒，正是这种表⾯张⼒的存在使液体的表⾯犹如张紧的弹性模，有收缩的趋势。

设想在液⾯上有⼀条直线，表⾯张⼒就表现为直线两旁的液⾯以⼀定的拉⼒f 相互作⽤。

f 存在于表⾯层，⽅向恒与直线垂直，⼤⼩与直线的长度L 成正⽐，即：f L α=⽐例系数α称为⼀条的表⾯张⼒系数，单位N/m 。

它的⼤⼩与液体的成分、纯度以及温度有关（温度升⾼时，α值减⼩）。

2、拉脱法测量液体表⾯张⼒系数：测量⼀个已知长度的⾦属⽚从待测液体表⾯脱离时需要的⼒，从⽽求得表⾯张⼒系数的实验⽅法称为拉脱法。

若⾦属⽚为环状时，考虑⼀级近似，可以认为脱离⼒（即：表⾯张⼒）为表⾯张⼒系数乘以脱离表⾯的周长。

即：12()f D D απ=?+得表⾯张⼒系数：12()f D D απ=+ 其中，f 为拉脱⼒；D 1、D 2分别为圆环的外径和内径；а为液体表⾯张⼒系数。

3、⼒敏传感器测量拉⼒的原理：硅压阻⼒敏传感器由弹性梁和贴在梁上的传感器芯⽚组成，其中芯⽚由4个硅扩散电阻集成⼀个⾮平衡电桥。

当外界压⼒作⽤于⾦属梁时，电桥失去平衡，产⽣输出信号，输出电压与所加外⼒成线性关系，即：U K F =?其中，K 为⼒敏传感器的灵敏度（mV/N ），其⼤⼩与输⼊的⼯作电压有关；F 为所加的外⼒；U 为输出的电压。

液体表面张力系数的测量实验步骤嘿，小伙伴们，今天咱们来一场超有趣的液体表面张力系数测量实验。

这就像是一场探秘液体微观世界的大冒险。

咱先得把实验器材都找齐喽，那些个仪器啊，就像是一群各有神通的小助手。

有那细细的金属丝环，就像个超级迷你的呼啦圈，等着在液体表面大显身手。

还有测量力的仪器，这可是个超级敏感的家伙，一点点力的变化都逃不过它的法眼，就像一个超级侦探。

接着就开始准备液体啦，这液体就像一个神秘的海洋，虽然只是小小的一容器，但对我们来说那就是个微观的汪洋。

把液体倒得稳稳当当的，可不能洒出来，不然就像打翻了魔法药水一样糟糕。

然后小心翼翼地把金属丝环浸入液体中，这过程就像是把一个勇敢的小探险家慢慢放入神秘海域。

当金属丝环慢慢往上提的时候，嘿，神奇的事情就发生啦。

液体像是舍不得金属丝环离开，紧紧地拉住它，这拉力就是表面张力啦。

这感觉就像是液体伸出了无数只小触手，紧紧抓住金属丝环不肯放手。

这时候我们的测量力的仪器就开始工作啦，它把这拉力的大小记录下来。

这个数值就像是打开表面张力系数大门的密码。

如果数值不准，那就像走错了魔法通道，得重新来一遍。

在整个过程中，我们得特别小心那些可能影响结果的小捣蛋鬼。

比如说周围环境的震动，这就像突然来的一阵妖风，会把我们精心构建的实验平衡给破坏掉。

还有液体的纯净度，如果有杂质，那就像是在魔法海洋里扔进了一堆垃圾，会干扰表面张力的正常表现。

我们要多次测量，就像从不同的角度去打量这个神秘的液体世界。

每一次测量都像是一次新的探索旅程，有时候数值很接近，就像一群听话的小绵羊，规规矩矩的。

有时候数值偏差大一点，那就像调皮的小猴子在捣乱。

当我们把所有的数据都收集好，就可以开始计算液体表面张力系数啦。

这计算的过程就像是破解一道超级复杂的魔法谜题。

要运用那些个公式，公式就像魔法咒语一样，在我们的手下慢慢发挥魔力。

最后算出结果的时候，就像是找到了隐藏在液体微观世界里的宝藏。

这个表面张力系数就像是这个宝藏的钥匙，让我们能更好地理解液体表面那些神奇的现象。

实验六 环状法测量液体表面张力测量液体的表面张力有多种方法测量，例如最大气泡压法、毛细管法、拉脱法等，采用仪器有朱里氏秤、读数显微镜、测高仪、热敏传感器、扭力计等，然本实验采用拉脱法测定水的表面张力系数，方法为粘附于环上的液膜即将被撕裂之前，可用扭力计测量液膜的表面张力。

表面张力可根据环的直径及扭力计测得撕破膜所需的扭力计算得到。

掌握扭力计的调整和使用方法是本实验的目的之一。

【实验目的】1．了解液体表面的性质2．了解用扭力计测定表面张力系数的原理和方法 3．了解测定水的表面张力与温度之间的函数关系【实验原理】液体表面张力产生于表面分子之间的互相作用（不同于液体内部）。

众所周知，分子的作用力是由引力与斥力两部分组成，二者均是短程力。

引力作用距离约为分子直径的几倍，而斥力起作用的距离更短，仅在分子相接触时才起作用，处于液体表层以下的分子由于受到各方面来的引力与斥力，总体呈相互抵消的态势，因而对外表现出总合力为零，但靠近液体表面的分子，则受到的合力不为零。

而越接近表层，则表现得越为明显，于是在液体表层形成一个分子引力场，使表面分子有进入液内部的收缩趋势，这就是表面张力，如图（1）所示，如果在液体表面设有一条分界线A 、B ，分液体表面为N 、M 两部分。

这两部分表面层中的分子存在相互作用引力f 1和f 2，这两个大小相等，方向相反，垂直于分界线A 、B ，并沿液体表面分别作用在表面层相互接触部分。

这一对力称为液体表面张力，它正比于表面分界的长度。

即l F ⋅=δ （1）其中l 为AB 直线长度，F 为l 两侧的拉力， δ为表面张力系数，单位是m N或cmdin，它的大小与液体的成分，纯度以及温度有关。

温度升高时δ值减少。

由于本实验采用环状法测量，则力的分析如下。

设有内半径为r 的圆环，浸没于盛水的容器之中，上部用线连接扭力计，采用虹吸原理慢慢吸出水，则圆环逐渐暴露出水面，如图（2）所示，沿环周长任意取一小段dl ，在忽略浮力的情况下，受力情况有如图（3）θcos 2⋅+⋅=df g dm dF （2）因为θ角很小，1cos ≈θ，则如图（2）df g dm dF 2+⋅=图（1）Adl df ⋅=δ，因此整个圆环受力⎰⎰⎰⋅+=+⋅=l d mg df mg d F δ22 （3）r dl π2=⎰ （4）忽略圆环厚度，则 r mg F πδ4⋅+= 则：rmgF πδ4-=（5） 因为实验采用的环具底部很尖，被它排出的液体的重量可以忽略不计，因此测得表面张力不要修正。

测定表面张力的方法
测定表面张力的常用方法有以下几种：
1. 杜瓦廉法（Du Noüy ring method）：在液体表面放置一个环，逐渐提高环的重力直到液体将其从液体表面拉开。

测量液体在环被拉开前所产生的最大力，根据公式计算表面张力。

2. 杜瓦廉-拉-皮雷法（Du Noüy ring-plate method）：在液体表
面放置一个与液面几乎平行的平板，通过逐渐向下拉平板直到液体从平板上脱落，测量液体在平板上拉开前所产生的最大力，并计算表面张力。

3. 泰普拉-比尔法（Trapezoid drop weight method）：将液体滴
在两个斜面之间的凹槽中，测量液滴从凹槽中滑落时凹槽受到的力。

根据公式计算表面张力。

4. 针管法（Capillary rise method）：将细长的毛细管（例如玻
璃管）插入液体中，测量液体在毛细管中上升的高度。

根据公式计算表面张力。

5. 悬滴法（Drop weight method）：将一定量的液体悬挂在一
个称重的导管末端，然后逐渐增加导管的负重，测量液滴离开导管末端的最大负荷。

根据公式计算表面张力。

以上方法各有利弊，根据具体实验要求和实验条件选择合适的方法进行表面张力的测定。