物理仿真實驗-文庫吧
2025-07-09 02:48 本頁面
【正文】 (2)顯然表面張力f是存在于液體表面上任何一條分界線兩側(cè)間的液體的相互作用拉力，其方向沿著液體表面，且垂直于該分界線。表面張力f的大小與分界線的長度成正比。由于表面張力f與接觸面的周長成正比，即，所以由(2)式得： (3)因此，只要通過實驗測出拉力P、mg及和d，代入(3)式，即可求出水的表面張力系數(shù)。實驗時，可用—“ ”型金屬框架來代替金屬薄片。這時，為金屬框架橫梁的長度，d為金屬絲的直徑。(3)式中，若、d的單位為m，f、P的單位為N，g的單位為，m的單位為kg，稱為表面張力系數(shù)，單位是N/m。表面張力系數(shù)與液體的性質(zhì)有關(guān)，密度小而易揮發(fā)的液體小，反之較大；表面張力系數(shù)還與雜質(zhì)和溫度有關(guān)，液體中摻入某些雜質(zhì)可以增加，而摻入另一些雜質(zhì)可能會減少；溫度升高，表面張力系數(shù)將降低。焦利氏秤工作原理測定表面張力系數(shù)的關(guān)鍵是測量表面張力。用普通的彈簧稱是很難迅速測出液膜即將破裂時的F的，應(yīng)用焦力氏秤則克服了這一困難，可以方便地測量表面張力。焦利氏秤由固定在底座上的秤框、可升降的金屬桿和錐形彈簧秤等部分組成。在秤框上固定有下部可調(diào)節(jié)的載物平臺、作為平衡參考點用的玻璃管和作彈簧伸長量讀數(shù)用的游標；升降桿位于秤框內(nèi)部，其上部有刻度，用以讀出高度，框頂端帶有螺旋，供固定錐形彈簧秤用，桿的上升和下降由位于秤框下端的升降鈕控制；錐形彈簧秤由錐形彈簧、帶小鏡子的金屬掛鉤及砝碼盤組成。帶鏡子的掛鉤從平衡指示玻璃管內(nèi)穿過，且不與玻璃管相碰。圖三 焦利氏秤裝置圖1秤框；2升降金屬桿；3金屬桿高度調(diào)節(jié)按鈕；4錐形彈簧；5帶小鏡子的掛鉤；6平衡指示玻璃管；7載物臺；8載物臺調(diào)節(jié)螺絲；9底腳螺絲；焦利氏秤和普通的彈簧秤有所不同：普通的彈簧秤是固定上端，通過下端移動的距離來稱衡，而焦利氏秤則是在測量過程中保持下端固定在某一位置，靠上端的位移大小來稱衡。其次，為了克服因彈簧自重引起彈性系數(shù)的變化，把彈簧做成錐形。由于焦利氏秤的特點，在使用中應(yīng)保持讓小鏡中的指示橫線、平衡指示玻璃管上的刻度線及其在小鏡中的像三者對齊，簡稱為三線對齊，作為彈簧下端的固定起算點。實驗儀器：焦利氏秤測量液
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