液体表面张力系数的测定液体具有尽量缩小其表面的趋势，好像液体表面是一张拉紧了的橡皮膜一样。
我们把这种沿着表面的、收缩液面的力称为表面张力。
利用它能够说明物质的液体状态所特有的许多现象，入泡沫的形成、润湿毛细现象等。
在工业技术上，如浮选技术和液体输送技术等，都要对表面张力进行研究。
[实验目的]1.掌握用焦利秤测量微小的原理和方法。
2.了解液体表面的性质，测定液体的表面张力系数。
[实验仪器]焦利氏秤是一种精密测力仪器，长期以来在高等院校和各类学校物理实验中被用作“拉脱法”测量液体表面张力系数的专用仪器。
该仪器由焦利秤，金属框，砝码，玻璃皿等部件组成。
焦利秤如图一所示，是弹簧秤的一种，它的主要部分是立柱A和一个有毫米标尺的圆柱B，在A柱的上端固定一游标C，支臂上挂一弹簧D。
转动旋钮E，可以升降B和D。
G为一侧有刻线的玻璃圆筒，M为挂在弹簧D下端的平面反射镜，镜面上有一标志线，实验时，使G上的刻线，平面镜上的横线及镜中刻线的象，三者始终重合，以下称三者重合时为零点。
这样可保持G的位置不变，H为一平台，转动S时它可升降但不转动。
F为秤盘。
图一焦利秤[实验原理]一般弹簧秤都是弹簧秤上端固定，在下端加负载后向下伸长，而焦利秤则与之相反，它是控制弹簧下端G的位置保持一定，加负载后向上拉动弹簧确定伸长值。
设在力F作用下弹簧伸长L，根据虎克定律可知：F簧=KL式中K为弹簧的倔强系数，它表示弹簧伸长单位长度时作用力的大小，单位为N.液体表面如同紧张的弹性薄膜，都有收缩的趋势，所以液滴总是趋于球形，这说明液体表面存在一种张力，被称为表面张力。
假设在液面上有一长度为L的线段，则张力的作用表现在线段两侧液面一定的力F相互作用，而且力的方向与线段垂直，其大小与线段长L成正比，即F =TLT为液体表面张力系数，它表示单位长度线段两侧液体的相互作用力，表面张力系数的单位为N.m-1。
将一金属框细线浸入水中后慢慢地将其拉出水面，在细线下面将带起一水膜，当水膜刚被拉断时，则有F=W+2TL+Idhpg （式一）F-向上的拉力W-金属框的重力和所受浮力之差I-细金属线的长度d-细线的直径，即水膜的厚度h-水膜被拉断时的高度p-水的密度g-重力加速度ldhpg-水膜的重量，由于细线的直径很小，所以这项值不大 由于水膜有前后两面，所以上式中的表面张力为2TL 从式一可得：Lgldh W F T 2)(ρ--=(式一）实验中用焦利秤测量（F-W ）值后，即可用式二计算表面张力系数T 之值。
液体表面张力系数的测定实验【实验目的】1．用拉脱法测定室温下水的表面张力系数。
2．学会使用焦利氏秤测量微小力的原理和方法。
【实验仪器】焦利秤，砝码，烧杯，温度计，镊子，水，游标卡尺 金属环等。
【实验原理】1. 液体的表面张力:液体具有尽可能缩小其表面的趋势，在宏观上液体表面就好像是一张拉紧 了的弹性膜，处在沿着表面的并使表面具有收缩趋势的张力作用之下。
2. 表面张力性质:由于液面处于紧张状态，在液面上存在着起收缩作用的表面张力。
这些表面张力都与液面相切,并且与线段AB 垂直;它们大小相等,方向相反，分别作用在两部分液面上。
实验表明:表面张力的大小正比于线段AB 的长度。
3. 表面张力系数的测定将一金属圆环浸入水中，当他要脱离液面时：·当水膜恰破裂时受力平衡：F=mg+f,（F 为弹簧受力，f 为液体表面张力） ·表面张力f 大小（两个平面）：f=αL （外内d d +）,α为液体表面张力系数。
由此可得：)(-外内外）内（d d Sk d d mg F +∆=+=ππα【实验步骤】1.测量弹簧的劲度系数K 。
三线对齐，利用游标卡尺读数。
；1. 依次在砝码盘逐渐增加砝码0.5g,1g …3g ，使三线对齐，记录数据；然后逐次取出0.5g 的砝码，记录读数。
【数据处理】==∆+∑)-313i i L L l （15.97mm ()=-∆-∆=∑∆)13/(L L 2L iσ[0.5×(16.0-15.97) ²+(15.9-15.97) ²+(16.0-15.97) ²]^0.5≈0.00335==∆∆L 95.0σnt A 2.48×0.00335≈0.0083 L B ∆∆=0.1mm 22B A L ∆+∆=∆∆=(0.0083²+0.1²)^0.5=0.1mm2．计算液体表面张力f+(10.8-10.76) ²+(10.76-10.7) ²)]^0.5≈0.114==∆∆S 95.0σnt A 1.24×0.114≈0.14 B ∆=0.1mm22S B A ∆+∆=∆∆=(0.14²+0.1²)^0.5≈0.172mm结果表达：mm u s s s 172.076.10±=±∆=∆∆ %6.1%100u =⨯∆=∆∆su ss r2.金属环外径：22.0mm 金属环内径：20.0mm0.07820223.1410.760.96)(-=+⨯⨯=+∆=+=）（（外内外）内d d S k d d mg F ππα0172.0u 2s 2=⎪⎭⎫ ⎝⎛∆∆+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆∆=s l l u U r α ⨯=⨯=0172.0U αααr U 0.078=0.001结果表达：0.0010.078u ±=±=a ααmm =⨯=100%αααu U r 0.0172【误差分析】1.读数存在误差；2.调节平台震动使产生水膜时不准确；3.没有稳定读数。
焦利氏秤测量液体表面张力系数实验改进
吴魏霞;史萍;张孟佳;李福芸;张翱;孙兆永
【期刊名称】《大学物理实验》
【年(卷),期】2022(35)6
【摘要】对我校大学物理实验项目“焦利氏秤测量液体表面张力系数”进行改进,其中将容易变形的门形丝改为不易变形且形状规则的长方形卡片或空心圆柱桶;将焦利氏秤上的长度刻度改为直接可读的微小力刻度,并采用动态摄影技术,通过慢放精准定位读出力的大小。
此改进方法不仅降低了操作难度,简化了实验过程,最重要的是减小了读数和测量结果误差。
【总页数】4页(P63-66)
【作者】吴魏霞;史萍;张孟佳;李福芸;张翱;孙兆永
【作者单位】北京印刷学院基础教育学院;北京印刷学院印刷与包装工程学院【正文语种】中文
【中图分类】O441.5
【相关文献】
1.用焦利秤测量液体表面张力系数实验中弹簧的零点测量分析
2.用焦利秤测液体表面张力系数的实验探讨
3.用焦利秤测液体表面张力系数实验测量公式的研究
4.用焦利秤测量液体表面张力系数
5.焦利秤测定液体表面张力系数实验中测量公式的修定
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