高中物理测量液体的表面张力系数课外实验

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高中物理通过测量毛细管内液面的升高来测定液体的表面张力系数课外实验
　　仪器 　　待测液体（要能浸润玻璃的液体，例如：水、酒精、苯、乙醚等，另外还要考虑接触角）。一支内径均匀的毛细管；一支温度计。 

        实验原理

　  在图12／2中，假设r为毛细管的半径，单位用m。h是液体从自由面沿毛细管上升的高度，单位用m。该量应算至弯月面的底部。那么，当接触角为零时（即液体完全浸润玻璃时），就有
      

　   其中γ为表面张力系数，单位用N／m。

　　D是液体的密度，单位用kg／m3。

　　g是重力加速度，单位用m／s2。

　　在公式中加上r／3是修正弯月面底部以上液体的体积，当

　　r<<h时，公式近似为
       
www.350xue.com 　　实验步骤 　　检查毛细管内径的均匀性并测量其内径。 　　把液体注入毛细管内，将毛细管竖直插入装有液体的烧杯里，注意不要让管中出现气泡。保持毛细管下端不离开液面，上下抽动毛细管数次，用来检查毛细管内弯月面是否在液面以上同一高度。如果不在同一高度，说明管子不清洁，必须清洗管子。因为弯月面不符合要求，做这个实验就毫无意义。 　　测量弯月面超出烧杯中液面的高度。图12／2表示出了测量这一高度的好方法。把细铜丝一端锉尖，使尖端恰好调到与烧杯中液面接触（接触处距烧杯边缘应有一定距离）。用读数显微镜取得毛细管内弯月面底部A的读数后，再读取铜线下端B的读数。独立地进行几次毛细管内液柱升高的测定。记录液体的温度。

        数据处理

　   把观测数据绘制成表

A端（m）

B端（m）

长度（m）

 

 

 

 

平均（m）

 

       （i）均匀一致的内腔

　　设利用汞柱测毛细管的内径。毛细管中汞柱的连续读数

　　（ii）管子内部的半径______________________

　　汞柱的平均长度______________________

　　汞和管子的质量______________________

　　管子的质量______________________

　　汞的质量______________________

        半径：______m

        （iii）液柱的高度

　    弯月面所在平面______________________

        烧杯里液面______________________

        高度______________________

         由以上数据按公式可计算表面张力系数。

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