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1、液体表面张力系数测量第1页，本讲稿共14页1.1.掌握硅单晶电阻应变传感器的原理和方法；掌握硅单晶电阻应变传感器的原理和方法；2.2.学习使用吊环拉脱法测量液体表面张力系数；学习使用吊环拉脱法测量液体表面张力系数；3.3.掌握使用计算机软件进行数据处理。掌握使用计算机软件进行数据处理。实验目的第2页，本讲稿共14页1.1.液体表面张力系数液体表面张力系数2.2.吊环拉脱法测量液体表面张力系数原理吊环拉脱法测量液体表面张力系数原理3.3.硅单晶电阻应变传感器的原理和测量方法硅单晶电阻应变传感器的原理和测量方法实验原理第3页，本讲稿共14页 液体表面张力系数是表征液体性质的一个重液体表面张力系数是
2、表征液体性质的一个重要参数。表面张力促使液体缩小其表面面积，由要参数。表面张力促使液体缩小其表面面积，由于球面是同样体积下面积最小的体，因此在没有于球面是同样体积下面积最小的体，因此在没有外力的情况下（比如在失重状态下），液体在平外力的情况下（比如在失重状态下），液体在平衡状态下总是呈球状。衡状态下总是呈球状。液体表面张力系数液体表面张力系数 表面张力表面张力 f f 的方向沿液体表面，且恒与分界线垂的方向沿液体表面，且恒与分界线垂直，大小与分界线的长度成正比：直，大小与分界线的长度成正比：表面张力系数表面张力系数单位：单位：N/mN/m第4页，本讲稿共14页吊环拉脱法测量液体表面张力系数吊环
3、拉脱法测量液体表面张力系数升降台调节架第5页，本讲稿共14页吊环拉脱法测量液体表面张力系数吊环拉脱法测量液体表面张力系数第6页，本讲稿共14页吊环拉脱法测量液体表面张力系数吊环拉脱法测量液体表面张力系数 力传感器的拉力力传感器的拉力F F变化：在吊环由液体中到拉离液面变化：在吊环由液体中到拉离液面的过程中，拉力的过程中，拉力F F由小逐渐达到最大值由小逐渐达到最大值F F1 1，超过此值，水，超过此值，水柱即破裂，则柱即破裂，则F F回到金属环重力值回到金属环重力值F F2 2 。F F1 1应当是金属环重力应当是金属环重力与水柱拉引金属环的表面张力与水柱拉引金属环的表面张力f f 之和。之和
4、。液面分界线长度：与金属环的内外径所包围的液面分界线长度：与金属环的内外径所包围的长度相同。长度相同。表面张力系数表面张力系数：第7页，本讲稿共14页硅压阻力敏传感器硅压阻力敏传感器力敏传感器所受拉力为力敏传感器所受拉力为F F 时数字式电压表示数为时数字式电压表示数为U U：B B 表示力敏传感器的灵敏度，单位为表示力敏传感器的灵敏度，单位为V/N V/N。吊环拉断液柱前一瞬间环受到的拉力吊环拉断液柱前一瞬间环受到的拉力F F1 1，对应电压值，对应电压值U1U1水柱拉断脱离液面吊环受力为水柱拉断脱离液面吊环受力为F F2 2，对应电压值，对应电压值U2U2第8页，本讲稿共14页1.1.测量
5、硅单晶电阻应变传感器的灵敏度测量硅单晶电阻应变传感器的灵敏度B B2.2.测量液体表面张力系数测量液体表面张力系数实验内容第9页，本讲稿共14页测量硅单晶电阻应变传感器的灵敏度测量硅单晶电阻应变传感器的灵敏度B B注：数字电压表使用前加上砝码篮调零后测量注：数字电压表使用前加上砝码篮调零后测量力敏传感器定标，测量灵敏度力敏传感器定标，测量灵敏度B：砝码（砝码（g）0.511.522.533.5电压（mv)+电压（mv)平均电压（mv)14.229.844.759.574.689.2104.1g=9.8m/s2第10页，本讲稿共14页测测量次数量次数12345U1（mv）U2（mv）U1 U2（
6、mv）测量吊环拉断液柱前一瞬间环受到拉力测量吊环拉断液柱前一瞬间环受到拉力F F1 1对应的电压值对应的电压值U1U1测量水柱拉断脱离液面吊环受力为测量水柱拉断脱离液面吊环受力为F F2 2对应的电压值对应的电压值U2U2测量液体表面张力系数测量液体表面张力系数液体表面张力系数液体表面张力系数测量测量内径内径:3.310cm；外径；外径:3.496cm第11页，本讲稿共14页测量液体表面张力系数测量液体表面张力系数首先顺时针将升降台调到底，首先顺时针将升降台调到底，然后调整调节架高度使吊环离开液面然后调整调节架高度使吊环离开液面0.5cm0.5cm左右。左右。调节升降台拉起水柱时动作必须轻缓，
7、应注意液膜必须充分地调节升降台拉起水柱时动作必须轻缓，应注意液膜必须充分地被拉伸开，不能使其过早地破裂，实验过程中不要使平台摇动被拉伸开，不能使其过早地破裂，实验过程中不要使平台摇动而导致测量失败或测量不准。而导致测量失败或测量不准。附：水的表面张力系数附：水的表面张力系数的标准值的标准值系数系数 N/m N/m0.074 220.074 220.073 220.073 220.072 750.072 750.071 970.071 970.071 180.071 18水温水温 tCtC10101515202025253030第12页，本讲稿共14页1.1.本实验操作中，误差来源可能在哪些方面，应如何避本实验操作中，误差来源可能在哪些方面，应如何避免。免。2.2.简述液体表面张力系数简述液体表面张力系数的影响因素。的影响因素。思考题第13页，本讲稿共14页 共享交流指正！物理教学实验中心第14页，本讲稿共14页