实验报告润色如下:
一、【实验目的】
(1)掌握力敏传感器的原理及操作方法。
(2)了解液体表面特性,并测定液体表面张力系数。
二、【实验原理】
液体倾向于缩小其表面,这种力称为表面张力。本实验采用拉脱法测量表面张力系数,通过测量薄钢片拉出液体表面时所施加的外力,结合接触角和液面周长,计算表面张力系数。当钢片缓慢拉出,接触角逐渐减小至零,表面张力沿切线方向作用,使液体表面收缩。力的平衡方程式为:F = mg + Ft(1),其中F是拉出钢片的外力,mg是钢片及附着液体的总重力。表面张力Ft与接触面周长成正比,表达式为Ft = 2σ(l+d),σ为表面张力系数,代表单位长度的力。通过式(2)计算表面张力,式(3)用于环形丝代替薄钢片时的计算。
三、【实验步骤】
(1)预热仪器。
(2)清洗玻璃器皿和吊环。
(3)在器皿中加入被测液体,并置于升降台上。
(4)在力敏传感器上挂砝码盘,进行定标。
(5)挂上吊环,测定液体表面张力系数。当吊环完全浸入液体,调整升降台,记录吊环拉断液面的电压读数U1和U2,计算力f。
四、【实验器材】
DH4607型液体表面张力系数测定仪、力敏传感器、砝码、镊子、砝码盘、圆形吊环、玻璃皿。
五、【实验方法】
本实验采用拉脱法,通过测量物体的弹性形变来量度力的大小。液体表面层分子受到的不平衡引力导致表面张力,使液体表面趋于收缩至动态平衡状态。