【材料】【实验目的】
1.用拉脱法测量室温下水的表面张力系数;
2.学习约利秤的使用方法。
【材料与用品】
约利秤、金属框及线、砝码、玻璃皿、温度计、游标卡尺、蒸馏水

【实验原理】
如图1,在一金属框P中间拉一金属细线ab,

。将框及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,当水膜将被拉直时,水面对水膜有竖直向下的作用力,这个力就是液体表面张力的体现,这个力的大小满足:

(1)
比例系数

称为液体的表面张力系数。
对框、细线ab和水膜,由平衡条件有:

(2)
式中

是竖直向上的拉力,

是框和细线所受的浮力,

是框和细线的重力。

是细线ab的直径,它等于膜的厚度,

是水膜的高度,

是水的密度,

是重力加速度。
由(1)(2)式,可得:

(3)
本实验用约利秤测出(

)的大小,再用(3)式计算出表面张力系数。

【实验步骤】
(1)如图2,将劲度系数大约为0.2~0.3N·m的弹簧挂在约利秤上,依次在弹簧秤下端挂上1、2、3、4、5、6个砝码(每个砝码个数为0.50g),利用约利秤上的游标V测出弹簧的相应的伸长量。根据测得的数据计算出弹簧的劲度系数

;
(2)扭动E,轻轻向上拉起弹簧直到水膜破坏为止,读出游标V处B柱之值

;
(3)在弹簧下端挂上金属框P;
(4)扭动E使金属框P下降,直到P上的横丝ab刚要和玻璃皿H中的水面接触,从主柱上的游标V读出B柱上的刻度值

;
(5)用一细长金属杆代替弹簧,按照相同的步骤做拉断水膜的操作,这时的两次读数分别为

,

。重复多次,测出

,

的平均值,;
(6)旋转S使H中水面上升到横丝ab处(ab和水面刚好相平);
(7)重复若干次,计算出

、

的平均值

、

;
(8)测量ab的长度

及直径

:
(9)计算水的表面张力系数

及不确定度。注明实验时的水温。
图b是水与空气分界面的一部分,MN是假想的线段,若线段长为

,水的表面张力系数为

,则关于液面1对液面2的之间的作用力正确的是( )。
