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　　液體表面張力系數(shù)測定儀[實驗?zāi)康腯 1.用拉脫法測量室溫下液體的表面張力系數(shù) 2.學(xué)習(xí)力敏傳感器的定標(biāo)方法 [實驗原理] 測量一個已知周長的金屬片從待測液體表面脫離時需要的力，求得該液體表面張力系數(shù)的實驗方法稱為拉脫法.若金屬片為環(huán)狀吊片時，考慮一級近似，可以認(rèn)為脫離力為表面張力系數(shù)乘上脫離表面的周長，即F=α·π(D1十D2 ) (1) 式中，F(xiàn)為脫離力，D1，D2分別為圓環(huán)的外徑和內(nèi)徑，α為液體的表面張力系數(shù). 硅壓阻式力敏傳感器由彈性梁和貼在梁上的傳感器芯片組成，其中芯片由四個硅擴(kuò)散電阻集成一個非平衡電橋，當(dāng)外界壓力作用于金屬梁時，在壓力作用下，電橋失去平衡，此時將有電壓信號輸出，輸出電壓大小與所加外力成正此，即 △U=KF (2) 式中，F(xiàn)為外力的大小，K為硅壓阻式力敏傳感器的靈敏度，△U為傳感器輸出電壓的大小。 [實驗裝置] 圖14-1為實驗裝置圖,其中,液體表面張力測定儀包括硅擴(kuò)散電阻非平衡電橋的電源和測量電橋失去平衡時輸出電壓大小的數(shù)字電壓表.其他裝置包括鐵架臺,微調(diào)升降臺,裝有力敏傳感器的固定桿,盛液體的玻璃皿和圓環(huán)形吊片,實驗證明,當(dāng)環(huán)的直徑在3cm附近而液體和金屬環(huán)接觸的接觸角近似為零時.運(yùn)用公式(1)測量各種液體的表面張力系數(shù)的結(jié)果較為正確。 圖14-1 液體表面張力測定裝置
 

　　液體表面張力系數(shù)測定儀
 

　　[實驗內(nèi)容] 一、必做部分 1.力敏傳感器的定標(biāo) 每個力敏傳感器的靈敏度都有所不同，在實驗前，應(yīng)先將其定標(biāo)，步驟如下：打開儀器地電源開關(guān)，將儀器預(yù)熱。(1)在傳感器梁端頭小鉤中，掛上砝碼盤，調(diào)節(jié)電子組合儀上的補(bǔ)償電壓旋鈕，使數(shù)字電壓表顯示為零。(2)在砝碼盤上分別如0.5g、1.0g、1.5g、2.0g、2.5g、3.0g等質(zhì)量的砝碼，記錄相應(yīng)這些砝碼力F作用下，數(shù)字電壓表的讀數(shù)值U.(4)用zui小二乘法作直線擬合,求出傳感器靈敏度K. 2、 環(huán)的測量與清潔 (1)用游標(biāo)卡尺測量金屬圓環(huán)的外徑D1和內(nèi)徑D2 (關(guān)于游標(biāo)卡尺的使用方法請閱實驗1) (2)環(huán)的表面狀況與測量結(jié)果有很大的關(guān)系，實驗前應(yīng)將金屬環(huán)狀吊片在NaOH溶液中浸泡20-30秒，然后用凈水洗凈。 3、液體的表面張力系數(shù) (1)將金屬環(huán)狀吊片掛在傳感器的小鉤上，調(diào)節(jié)升降臺，將液體升至靠近環(huán)片的下沿，觀察環(huán)狀吊片下沿與待測液面是否平行，如果不平行，將金屬環(huán)狀片取下后，調(diào)節(jié)吊片上的細(xì)絲，使吊片與待測液面平行。 (2)調(diào)節(jié)容器下的升降臺，使其漸漸上升，將環(huán)片的下沿部分全部浸沒于待測液體，然后反向調(diào)節(jié)升降臺，使液面逐漸下降，這時，金屬環(huán)片和液面間形成一環(huán)形液膜，繼續(xù)下降液面，測出環(huán)形液膜即將拉斷前一瞬間數(shù)字電壓表讀數(shù)值U1和液膜拉斷后一瞬間數(shù)字電壓表讀數(shù)值U2。 △U=U1-U2 (3)將實驗數(shù)據(jù)代人公式(2)和(1)，求出液體的表面張力系數(shù)，并與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較。 二、選做部分 測出其他待測液體，如酒精、丙酮等在不同濃泄勁時的表面張力系數(shù)