液 体 表 面 张 力 系 数 的 测 定 实 验 报 告 模 板 【 实 验 目 的 】 1 ． 了 解 水 的 表 面 性 质 ， 用 拉 脱 法 测 定 室 温 下 水 的 表 面 张 力 系 数 。 2 ． 学 会 使 用 焦 利 氏 秤 测 量 微 小 力 的 原 理 和 方 法 。 【 实 验 仪 器 】 焦 利 秤 ， 砝 码 ， 烧 杯 ， 温 度 计 ， 镊 子 ， 水 ， 游 标 卡 尺 等 。 【 实 验 原 理 】 液 体 具 有 尽 量 缩 小 其 表 面 的 趋 势 ， 好 像 液 体 表 面 是 一 张 拉 紧 了 的橡 皮 膜 一 样 。 这 种 沿 着 表 面 的 、 收 缩 液 面 的 力 称 之 为 表 面 张 力 。 测 量 表 面 张 力系 数 的 常 用 方 法 ： 拉 脱 法 、 毛 细 管 升 高 法 和 液 滴 测 重 法 等 。 此 试 验 中 采 用 了 拉脱 法 。 拉 脱 法 是 直 接 测 定 法 ， 通 常 采 用 物 体 的 弹 性 形 变 （ 伸 长 或 扭 转 ） 来 量 度力 的 大 小 。 液 体 表 面 层 内 的 分 子 所 处 的 环 境 跟 液 体 内 部 的 分 子 不 同。 液 体 内 部的 每一 个分 子 四周都被同类的 其 他分 子 所 包围， 他所 受到的 周围分 子 合力 为 零。由于液 体 上方 的 气象层 的 分 子 很少， 表 层 内 每一 个分 子 受到的 向上的 引力 比向下 的 引力 小 ， 合力 不 为 零。 这 个力 垂直 于液 面 并指向液 体 内 部 。 所 以分 子 有 从液 面 挤入液 体 内 部 的 倾向， 并使 得液 体 表 面 自然收 缩 ， 直 到处 于动态平衡。 表 面 张 力 f 与线段长 度 L 成正比。 即有 ： f = αL （ 1） 比例系 数 α 称 为 液 体 表 面 张 力 系 数 ， 其 单位为 Ｎm-1。 将一 表 面 洁净的 长 为 L、 宽为 d 的 矩形 金属片（ 或 金属丝） 竖直 浸入水 中 ， 然后慢慢提 起一 张 水 膜 ， 当金属片将要脱 离液 面 ， 即拉 起的 水 膜 刚好 要破裂时，则有 F = mg + f （ 2） 式中 F 为 把金属片拉 出液 面 时所 用 的 力 ；mg 为 金属片和 带起的 水 膜 的 总重 ...
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