**面張力系數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?shí)驗(yàn)儀器：實(shí)驗(yàn)原理：A**用勢(shì)能的概念來(lái)說(shuō)明，就是它處在圖(3)左邊的勢(shì)阱中，需要有大小為Ed所處的勢(shì)阱(圖(3)中右邊的那個(gè))較淺，只要較小的激活能E就可越過(guò)勢(shì)壘，，于是相互之間產(chǎn)生的吸引力加大了，這就是圖(3)右邊所示的情況。此時(shí)分得和Ed一樣時(shí)，內(nèi)外擴(kuò)散達(dá)到平衡。所以在平衡狀態(tài)下液體表面層內(nèi)的分子略**在剛才的討論中未考慮液面外是否有氣體。如果有，則分子B背后有氣體的**可看到金屬絲帶出一層液膜，如圖(4)所示。設(shè)金屬絲的直徑為a，拉起液膜個(gè)表面，而且其中間有一層厚度近似為a的被測(cè)液體，且這部分液體有自身的重或變形為ba(1)與浮力之差。**如圖(5)所示，焦利秤實(shí)際上是一個(gè)精細(xì)的彈簧秤，是測(cè)量微小力的儀器。**使用時(shí)，先照?qǐng)D(5)正確安裝儀器，使帶橫線的小鏡子10穿過(guò)玻璃套筒9。。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟：**1、按照?qǐng)D(5)掛好彈簧、小鏡子10及砝碼盤，調(diào)節(jié)三角底座上的螺釘使129尺的讀數(shù)L、L…L，并在表(1)中記錄數(shù)據(jù)，然后依次減去129驟同上，用逐差法求彈簧的勁度，再算出勁度系數(shù)是的平均值及其不確定度。3、用酒精棉球仔細(xì)擦洗矩形金屬絲框架，然后掛在砝碼盤下的小鉤上，轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕4，重新使“三線對(duì)齊”，記錄游標(biāo)零線所指示的米尺讀數(shù)S。4、將盛有多半杯蒸鎦水的燒杯置于平臺(tái)上，轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)下端的螺絲5，使矩形形金屬絲框先浸入水中，然后緩慢地調(diào)節(jié)螺絲5使平臺(tái)慢慢下降，直至矩形金屬絲橫臂高出水面，此時(shí)水的表面張力作用在矩形金屬絲上，小鏡子10上的彈簧受到向下的表面張力的作用也隨之伸長(zhǎng)，這樣小鏡子上的刻線G也隨著下降，使“三線”不再對(duì)齊。眼睛對(duì)準(zhǔn)玻璃套筒上的水平刻線D，用另一只手緩緩向上旋動(dòng)旋鈕4，使“三線”重新對(duì)齊，同時(shí)調(diào)節(jié)平臺(tái)調(diào)節(jié)旋鈕5使之再下降，直到矩形金屬絲框架下的水膜剛要斷裂止(或剛剛斷裂)。先觀察幾次水膜在調(diào)節(jié)過(guò)程中不斷被拉伸、最后破裂的現(xiàn)象。然后再把金屬絲框架欲要脫離而尚未脫離水膜的一瞬時(shí)的米尺1上的讀數(shù)S1記錄下來(lái)。5、重復(fù)步驟3和4五次，測(cè)出彈簧的平均伸長(zhǎng)SS及其不確定度，平均位置LV*平均位置LV6、記錄實(shí)驗(yàn)前后的水溫，以平均值作為水的溫度。測(cè)量矩形金屬絲橫臂的長(zhǎng)度b、直徑a的數(shù)值，并計(jì)算。y的值及其不確定度。數(shù)據(jù)處理表(1)用逐差法求Ki2減重位置'增重位置LLL質(zhì)量m2LL5mgK== () ()i+5i編=()VxVxG=L一Lii= []2表(1)求S一S0 (單位：10-2m)22S0xV2xG=0000UUr= ()%** Ur=()%注意事項(xiàng)1、實(shí)驗(yàn)時(shí)矩形金屬絲框不能傾斜，否則，矩形框拉出水面時(shí)液膜將過(guò)早地破裂，給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)誤差。2、矩形金屬絲先用酒精燈燒紅，再清洗后不允許手碰。3、焦利秤中使用的彈簧是易損精密器件，要輕拿輕放，切忌用力拉。思考題1、什么“三線對(duì)齊”？本實(shí)驗(yàn)中測(cè)量表面張力時(shí)緩慢地將矩形金屬絲從水中拉起，該過(guò)程中需要時(shí)刻保證“三線對(duì)齊”，應(yīng)如何操作?2、驗(yàn)中測(cè)量表面張力時(shí)緩緩地將矩形金屬絲水平地拉出水面，如何避免傾斜？為什么要將矩形金屬絲拉到將要脫離而又未脫離水膜的極限狀態(tài)?3、測(cè)量金屬絲框的寬時(shí)，應(yīng)測(cè)它的內(nèi)寬還是外寬？為什么？**實(shí)驗(yàn)四液體表面張力系數(shù)的測(cè)量[實(shí)驗(yàn)?zāi)康腯[實(shí)驗(yàn)儀器與器材]焦利氏秤、矩形金屬片、砝碼、游標(biāo)卡尺、酒精燈、鑷子、燒壞、蒸餾水、苛性鈉溶液[儀器描述]焦利氏秤是一個(gè)精細(xì)的彈簧秤，常用于測(cè)量微小的力，焦利氏秤是一個(gè)精細(xì)的彈簧秤，常用于測(cè)量微小的力，如圖4－1所示。在有水平調(diào)節(jié)螺旋M的三角底座上，固定著金A裝有帶毫米刻度的金屬管B，立柱A上附有游的橫梁上掛有彈簧S，其下端掛著一個(gè)帶有指示鏡(中央有一標(biāo)線)的金屬桿Q，刻有標(biāo)線的玻璃管G套在指示鏡外。金屬桿升降可調(diào)節(jié)平臺(tái)固定夾P，平臺(tái)下面的微調(diào)螺旋N用來(lái)調(diào)節(jié)載GD示鏡上的標(biāo)線和玻璃管G上的標(biāo)線及其在指示鏡中的像三者重合 (簡(jiǎn)稱三線重合)，從標(biāo)尺C讀出示數(shù)x1。當(dāng)彈簧下端施以拉力21 根據(jù)胡克定律，在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長(zhǎng)量與所受拉力的關(guān)系為 (4－2)[H4]要測(cè)出彈簧的伸長(zhǎng)量，就可計(jì)算出作用于彈簧的外力F。[實(shí)驗(yàn)原理]張力(surfacetension)。在表面張力的作用下，液體具有盡量縮小其表面積的趨勢(shì)。表面張力 aa**aa式中,a稱為表面張力系數(shù)。它表示周界線單位長(zhǎng)度上所受的表面張力，其單位為牛頓每米 圖中f為金屬片四周的液體的表面層對(duì)金屬片作用的表面張力，為接觸角。緩緩提起金屬片，接觸角將逐漸減小而趨向于零，f的方向趨于垂直向下，在金屬片拉脫液面前已足夠小，諸力的平衡條件可寫為F=TW(4－4)式中，T為金屬片拉出時(shí)所施的外力；W為金屬片和其所黏附的液體的總重量，F(xiàn)為金屬片四周的液體的表面層對(duì)金屬片作用的表面張力之和[H6]。由圖4－2可知，矩形金屬片與液體接觸面的周界線長(zhǎng)度L=2(l+d)，當(dāng)趨于零時(shí)，由式(將式(4－5)代入式(4－4)可得=TW= 用焦利氏秤分別測(cè)量液膜即將被拉斷時(shí)的游標(biāo)尺讀數(shù)x2[H7]和只掛矩形金屬片沒(méi)有 )x )由公式(4－6)與(4－7)得== [實(shí)驗(yàn)步驟]利氏秤的k值 (1)將秤盤E掛在金屬桿Q下端的鉤上，調(diào)節(jié)水平調(diào)節(jié)螺旋M，使[w10]金屬桿Q和指示鏡豎直通過(guò)玻璃管G的中心，不與玻璃管壁摩擦。 3)將質(zhì)量m為0.5g的砝碼置于秤盤中，調(diào)節(jié)升降旋鈕D，使三線重合，記錄標(biāo)尺 (4)按步驟(2)、(3)依次將1.0g、1.5g等砝碼置于秤盤E中，分別記錄三線重2** ka (1)將燒杯先后用苛性鈉和蒸餾水洗滌，然后注入蒸餾水，置于載物平臺(tái)H上。 (2)用游標(biāo)卡尺測(cè)量矩形金屬片的底邊長(zhǎng)l和厚度d各三次，將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表4－2， (3)用鑷子夾著金屬片，在酒精燈的火焰上燒紅去污。待冷卻后掛在秤盤的底鉤上，注意要使金屬片的底邊與杯中液面平行。 (4)調(diào)整載物平臺(tái)H，使矩形金屬片的底邊慢慢浸入水中少許，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)升降旋鈕D 合，直至矩形金屬片所帶出的液膜斷裂為止。不動(dòng)D，記錄此時(shí)標(biāo)尺C的示數(shù)x2，填入表4－2。 (6)在沒(méi)有液膜的情況下，重新調(diào)節(jié)升降旋鈕D使三線重合，然后記錄標(biāo)尺C的示數(shù) (7)重復(fù)步驟(4)、(5)、(6)兩次。 (8)根據(jù)式(4－1)，算出各次伸長(zhǎng)量xi及其平均值。 [數(shù)據(jù)記錄與處理]表4－1求焦利氏秤的k值123m×i均值4－24－2CΔx(×d(×x1(×x12**33值[實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)]1