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三、液体表面张力系数的测定液体的表面张力是表征液体性质的一个重要参数．测量液体的表面张力系数有多种方法，拉脱法是测量液体表面张力系数常用的方法之一．该方法的特点是，用秤量仪器直接测量液体的表面张力，测量方法直观，概念清楚．用拉脱法测量液体表面张力，对测量力的仪器要求较高，由于用拉脱法测量液体表面的张力约在1×10-3～1×10-2 N之间，因此需要有一种量程范围较小，灵敏度高，且稳定性好的测量力的仪器．近年来，新发展的硅压阻式力敏传感器张力测定仪正好能满足测量液体表面张力的需要，它比传统的焦利秤、扭秤等灵敏度高，稳定性好，且可数字信号显示，利于计算机实时测量，为了能对各类液体的表面张力系数的不同有深刻的理解，在对水进行测量以后，再对不同浓度的酒精溶液进行测量，这样可以明显观察到表面张力系数随液体浓度的变化而变化的现象，从而对这个概念加深理解。
【实验目的】1．用拉脱法测量室温下液体的表面张力系数2．学习力敏传感器的定标方法【实验原理】测量一个已知周长的金属片从待测液体表面脱离时需要的力，求得该液体表面张力系数的实验方法称为拉脱法．若金属片为环状吊片时，考虑一级近似，可以认为脱离力为表面张力系数乘上脱离表面的周长，即F=απ(D1十D2 ) （1）式中，F为脱离力，D1，D2分别为圆环的外径和内径，α为液体的表面张力系数．硅压阻式力敏传感器由弹性梁和贴在梁上的传感器芯片组成，其中芯片由四个硅扩散电阻集成一个非平衡电桥，当外界压力作用于金属梁时，在压力作用下，电桥失去平衡，此时将有电压信号输出，输出电压大小与所加外力成正此，即△U=KF （2）式中，F为外力的大小，K为硅压阻式力敏传感器的灵敏度，△U为传感器输出电压的大小。
【实验装置】图为实验装置,其中,液体表面张力测定仪包括硅扩散电阻非平衡电桥的电源和测量电桥失去平衡时输出电压大小的数字电压表．其他装置包括铁架台,微调升降台,装有力敏传感器的固定杆,盛液体的玻璃皿和圆环形吊片,实验证明,当环的直径在3cm附近而液体和金属环接触的接触角近似为零时.运用公式(1)测量各种液体的表面张力系数的结果较为正确。
一、用电热法测热功当量【实验目的】1．用电热法测量热功当量。
2．学会一种热量散失的修正方法——修正终止温度。
【实验仪器】量热器（附电热丝），温度计（0℃～50℃、0.1℃），电流表，电压表，直流稳压电源，秒表，物理天平，开关等。
【实验原理】仪器装置如图1-1所示，M 与B 分别为量热器的内外两个圆筒，C 为绝缘垫圈，D 为绝缘盖，J 为两个铜金属棒，用以引入加热电流，F 是绕在绝缘材料上的加热电阻丝，G 是搅拌器，H 为温度计，E 为稳压电源。
1．电热法测热功当量强度为I 安培的电流在t 秒内通过电热丝，电热丝两端的电位差为U 伏特。
则电场力做功为IUt Q = （ 单位为焦耳 ） （1－1） 这些功全部转化为热量，此热量可以用量热器来测量。
设m 1表示量热器内筒和搅拌器（一般质料相同，否则应分别考虑）的质量，C 1表示其比热；m 2表示铜柱的质量，C 2表示其比热；m 3表示螺帽的质量，C 3表示其比热； 4m 表示量热器内圆筒中水的质量，4C 表示水的比热，V 表示温度计沉入水中的体积，T 0和T f 表示量热器内圆筒及圆筒中水的初始温度和终止温度，那么量热器内筒及圆筒中的水等由导体发热所得的热量Q 为))(46.0(044332211T T V C m C m C m C m Q f -++++= （单位卡 ） （1－2）所以，热功当量))(46.0(0332211T T V C m C m C m IUtQ W J f -+++==焦耳/卡 （1－3） J 的标准值J 0＝4.1868焦耳/卡。
2．散热修正如果实验是在系统（量热器内筒及筒中的水等）的温度与环境的温度平衡时，对电阻通电，那么系统加热后的温度就高于室温θ。
实验过程中将同时伴随散热作用，这样，如图1-2由温度计读出的终止温度的数值T 2必须比真正的终止温度的数值f T 低。
（即假设没有散热所应达到的终温为f T ）。
所以必须要修正这个温度。
热学仪器与实验技巧课件
热学仪器与实验技巧是研究热学领域的重要内容之一。
通过实验可以直观地观察和测量热学现象，进一步加深对热学原理的理解。
本课件将介绍常用的热学仪器以及实验技巧，帮助学生深入学习和理解热学知识。
一、热学仪器
1. 温度计
温度计是最基础的热学仪器之一，用于测量物体的温度。
常见的温度计有水银温度计、酒精温度计和电子温度计等。
使用温度计时，需将温度计与待测物体接触，等待一段时间使其达到热平衡，然后读取温度值。
2. 热电偶
热电偶利用热电效应来测量温度差。
它由两种不同金属导线组成，当两个接触点具有温度差时，会在导线上产生一定的电压。
通过测量这个电压可以得出温差。
热电偶广泛应用于温度测量，具有精度高、响应快等优点。
3. 热像仪
热像仪能够将物体表面的红外辐射转化为图像，通过观察这些图像可以了解物体的温度分布情况。
热像仪在热工实验中广泛应用，可用于测量热辐射、检测热能泄漏等。
4. 热导率仪
热导率仪用于测量材料的热导率。
它通过将待测材料夹在两个恒温热源之间，测量其表面的温度分布以及传导的热流量，从而得出材料的热导率。
热导率仪在材料研究和工程实践中具有重要意义。
二、实验技巧
1. 准确测量温度
在热学实验中，准确测量温度是十分重要的。
使用温度计时，应确保温度计与被测物体充分接触、无空气隙缝，以避免热量传递的干扰。
同时，在读取温度时需注意眼睛与刻度线的平行度，以避免视觉偏差。
2. 注意热平衡
在进行一些热学实验时，对于待测物体与热源之间的热平衡十分重要。
热平衡意味着待测物体与热源之间不存在热量交换，可以得到准确的测量结果。
因此，在进行实验前，应保证待测物体与热源间的温差足够小，达到热平衡的要求。
3. 保持环境恒温
有些实验需要在恒温环境下进行，这要求实验室内保持恒定的温度。
使用恒温器可以实现此目的，但同时需要注意实验室的通风和绝缘，以减小外界热量对实验的影响。
4. 注意测量误差和不确定度
在进行热学实验时，测量误差和不确定度是不可避免的。
为了准确分析和理解实验结果，我们需要了解和评估实验中的误差来源，并对测量结果进行正确的误差分析和不确定度计算。
总结：
热学仪器与实验技巧是热学研究中必不可少的一部分。
通过使用合适的热学仪器和掌握实验技巧，可以帮助学生更好地理解和应用热学原理。
同时，注意准确测量温度、热平衡的维持、环境的恒温以及测量误差和不确定度的评估，将有助于获得准确可靠的实验结果。
热学仪器与实验技巧的学习对于培养学生的实际操作能力和科学研究精神具有重要意义。
希望本课件内容对学生在热学领域的学习和实验中具有启发和帮助。
