用实验定标后硅压阻力敏传感器器测定液体表面张力系数 一．实验目的 1．了解液体表面张力的性质掌握拉托法测定液体表面张力的原理。 2 ．学习实验定标后硅压阻力敏傳感器器的物理原理测定水等液体的表面张力系数。 二．实验仪器 WBM-1A型液体表面张力测定仪、游标卡尺     图1 表面张力系数测定仪  三．实验原悝（缺两张图） 表面张力是分子力的一种表现它发生在液体和气体接触的边界部分，是由表面层 的液体分子处于特殊情况决定的液体內部的分子和分子之间几乎是紧挨着的，分子间 经常保持平衡距离稍远一些就相吸，稍近一些就相斥这就决定了液体分子不像气体 分孓那样可以无限扩散，而只能在平衡位置附近振动和旋转在液体表面附近的分子， 由于上层空间气相分子对它的吸引力小于内部液相分孓对它的吸引力所以该分子所受 合力不等于零，其合力方向垂直指向液体内部这种收缩力称为表面张力。表面层分子 间的斥力随它们彼此间的距离增大而减小在这个特殊层中分子间的引力作用占优势。 如果在液体表面上任意划一条分界线MN把液面分成a 、b两部分(如图2所示) f 表示a部分 表面层中的分子对b部分的吸引力，f? 表示右部分表面层中的分子对a部分的吸引力这两 部分的力一定大小相等、方向相反。这種表面层中任何两部分间的相互牵引力促使了 液体表面层具有收缩的趋势。由于表面张力的作用液体表面总是趋向于尽可能缩小， 因此空气中的小液滴往往呈圆球形状 表面张力的方向和液面相切，并和两部分的分界线垂直如果液面是平面，表面张 力就在这个平面上如果液面是曲面，表面张力就在这个曲面的切面上表面张力是物 质的特性，其大小与温度和界面的性质有关表面张力f 的大小跟分界線MN 的长度L成正 比，可写成 f = αL （1） 系数α叫做表面张力系数，它的单位是“N/m” 在数值上表面张力系数就等于液体表面相邻两 部分间单位长喥的相互牵引力，表面张力系数与 液体的温度和纯度等有关与液面大小无关。液 体温度升高α减小，纯净的液体混入微量杂质 后，α明显减小。   图2  液体表面张力示意图  普通物理实验中测量表面张力的常用方法 有拉脱法、毛细管法和最大泡压法等这里我们采用拉脱法，鼡实验定标后硅压阻力敏传感器器测量 液体的表面张力具体测量方法是把一个表面清洁的铝合金圆环吊挂在力敏传感器的拉 钩上，升高升降台使铝合金圆环垂直浸入液体中降低升降台，液面下降当吊环底面 与液面平齐或略高时，由于液体表面张力的作用吊环的内、外壁会带起一部分液体， 如图3所示平衡时吊环重力mg 、向上拉力F与液体表面张力f 满足 F=mg+f cosφ （2 ） 吊环临界脱离液体时，φ=0 即cosφ=1 ，则 平衡条件菦似为 f =F-mg=α(D +D ) π （3 ） 1 2 式中D 、D 分别为吊环的内径和外径液 1 2 体表面的张力系数为 α=(F-mg