实验 33 液体表面张力系数的测量实验目的

1 ．学习用拉脱法测定液体的表面张力系数；

2 ．熟悉 FD—NST—I 型液体表面张力系数测定仪的使用方法；

3 ．学习力敏传感器的定标方法。

实验原理 液体具有尽可能缩小其表面的趋势，在宏观上，液体表面就好像是一张拉紧了的弹性膜，处在沿着表面的并使表面具有收缩趋势的张力作用之下，这种张力叫做液体的表面张力。 将一表面洁净，外径为 d1 ，内径为 d2 的金属圆环竖直的浸入水中，则表面张力 f 为

B

uumgFf 21

B 传感器灵敏度系数u1

u2

水柱拉断前的电压水柱拉断后的电压

实验原理

物体在周期外力的持续作用下发生的振动称为受迫振动，这种周期性的外力称为强迫力。 如果外力是按简谐振动规律变化，那么稳定状态时的受迫振动也是简谐振动，此时，振幅保持恒定，振幅的大小与强迫力的频率和原振动系统无阻尼时的固有振动频率以及阻尼系数有关。 在受迫振动状态下，系统除了受到强迫力的作用外，同时还收到回复力和阻尼力的作用。所以在稳定状态时物体的位移、速度变化与强迫力变化不是同相位的，存在一个相位差。当强迫力频率与系统的固有频率相同时产生共振，此时振幅最大，相位差为 90° 。

实验原理 表面张力与接触面的周界长成正比，即 )( 21 ddf α 为表面张力系数，与液体的种类、纯度、温度等因素有关。

)( 21

21

ddB

uu

实验内容及步骤

1 ．2 ．在力敏传感器上加不同质量的砝码，测出相应的电压输出

值 ，计算灵敏度系数。

用游标卡尺测量金属圆环的内、外径。1 ．将圆环挂到力敏传感器的钩上，以逆时针转动升降台大螺帽时液体液面上升，当圆环下沿部分均浸入液体中时，改为顺时针转动，这时液面往下降（或者说相对圆环往上提起），观察圆环浸入液体中及从液体中拉起时的物理过程和现象。圆环即将拉断液柱前一瞬间数字电压表的读数值为 u1 ，拉断时瞬间数字电压表的读数为 u2 ，计算表面张力系数。

2 ．

一、力敏传感器定标 仪器调零

二、水的表面张力系数的测定

mg

uB

思考题

1. 本实验在操作过程中应该注意哪些方面？