实验题目:表面张力系数的测定实验目的:学习测定表面张力系数的方法实验原理:一、表明张力系数液体表层内分子力的宏观表现,使液面具有收缩的趋势。想象在液面上划一条线,表面张力就表现为直线两侧的液体以一定的拉力相互作用。这种张力垂直于该直线且与线的长度成正比,比例系数称为表面张力系数。二、焦利氏秤法当缓缓提起测力计时,金属丝就会拉出一层与液体相连的液膜,由于表面张力的作用,测力计的读数逐渐达到一最大值F。则F应当是金属丝重力mg与薄膜拉引金属丝的表面张力之和。由于液膜有两个表面,若每个表面的力为F’,当膜破裂时,有:,故实验步骤:1.用逐差法及作图法计算锥形弹簧的劲度系数。2.测金属圈直径和金属丝两脚距离S。3.用金属圈测自来水的表面张力系数;用金属丝测量肥皂水表面张力系数。数据处理:一、计算弹簧的劲度系数a)逐差法由和实验数据m(g)0.51.01.52.02.53.03.54.0x(cm)4.274.685.135.596.096.537.017.45得=1.06N/m由及得对于k,U0.68=0.00859U0.95=0.0229U0.99=0.0418故k=(1.06±0.01)N/mP=0.68k=(1.06±0.02)N/mP=0.95k=(1.06±0.04)N/mP=0.99b)作图法根据数据做出F-x图:用一条直线沿点分布方向把图分割成点数相等的两部分,在从直线上取两点根据直线方程读取斜率可得到k值。这里直接使用线性回归。根据回归方程F=-0.04+1.06x(相关系数R=0.99982标准差SD=2.45×10-4)故k=1.06N/m二、计算自来水的表面张力系数由数据圆直径d(cm)l0(自来水)自来水膜破时l(cm)1234.35cm123453.493.543.555.635.665.625.685.60计算得F(N)x(m)由得σ=0.0616N/m将上式两边取对数微分,得转化成标准差并改成不确定度符号得故有由此计算得对σU0.68=0.00102U0.95=0.00271U0.99=0.00512故σ=(0.0616±0.0010)N/mP=0.68σ=(0.0616±0.0027)N/mP=0.95σ=(0.0616±0.0051)N/mP=0.99三、计算肥皂水的表面张力系数由数据丝宽度d(cm)l0(肥皂水)自来水膜破时l(cm)1233.85cm123454.954.935.004.174.194.164.164.19计算得由得σ=0.0342N/m将上式两边取对数微分,得转化成标准差并改成不确定度符号得故有由此计算得对σU0.68=0.00154U0.95=0.00250U0.99=0.00388故σ=(0.0342±0.0015)N/mP=0.68σ=(0.0342±0.0025)N/mP=0.95σ=(0.0342±0.0039)N/mP=0.99误差分析:1.由于所用铁丝和铁环不洁净、形状不规则、接触不平整的缘故会导致测量不够准确。2.由于弹簧不可能完全竖直垂下,故读数上可能存在偏差。3.由于需要手动渐进提高弹簧,这会...