Ⅰ 有没有物理高手可以教教我“液体表面张力方向与液面相切”这个“液面”到底指的是什么啊
“液体表面张力方向与液面相切”这个“液面”，指的就是液体与空气接触的那个面，通常我们叫液体表面。如果是水，那就是指水面。如果是水银那就是指水银表面。如果液体是盛在容器里，那这个面就在上面，如果是某个平面上的一滴液体，那这个面就是除了底面以外剩下的那些露在空气中的部分，当然如果悬空，那它的所有表面就都是所指的液体表面了。
“表面张力的方向和液面相切，并和两部分的分界线垂直”这个“两部分”、“分界线”又是什么意思啊？。那先要理解表面张力。
关于表面张力：
液体表面是有收缩趋势的。一滴水银滴在玻璃上；一滴滴在表面有油漆的纸或布上的水，再比如草叶上、荷叶上的水珠，他们都是扁球形对吧？如果这一点你认可就好办了。他们之所以呈这种扁球形地聚拢在一起而没有平摊开，就是因为他们的表面有一个膜，好比一个气球包着他们一样，这完全可以理解，不包着，就散开，没散开就包着喽，对吧？
这个液体表面，我们暂且管他叫液体表面膜，比如露珠，它的表面膜，也是水，它包着内部的水。表面的水和内部的水分子间的情形不一样了，不一样的原因是它与空气接触，有分子扩散到空气中，使它的分子密度变小，这样分子间距离就变大，分子间的力就呈引力，就跟气球被吹鼓后气球的膜分子间的情形相似。
吹鼓的气球有收缩趋势对吧？气往外推气球，气球往里压气体，就有收缩趋势嘛！
在液体表面的这个曲面上用刀切一下，就是划一条线。能想象出来吧？这一条线，就把液面分成了两个部分，好比在蒸好的发糕表面切一刀一样，发糕就成了两部分了。这样你说的“分界线”和“两部分”就出来了，对吧？
液体的这两部分之间，就有互相拉伸的力，对吧？都往自己那面拉。正是这个力，使液体表面收缩嘛！
在你划的那条线上任意找一点，那这两个部分在此点的作用情形是什么？也是互相拉嘛！就跟拉绳子的时候，绳子上的一点处，两部分的绳子相互拉，一样。
在液面上的这条线上的这个点处，两面各自往自己的方向拉，这个拉力的方向，就是面在这一点的切线方向，就跟你刚才划的那条线垂直。那两部分中，一部分拉另一部分的力，就叫张力，当然另一部分也在拉这一部分，也是张力，和上面说的那个是作用力与反作用力。因为是液体表面两部分的相互作用力，就叫液体表面张力。这个张力的方向与分界线垂直——任一点都垂直，与液体表面相切——在任一点都相切。
希望能帮到你。
Ⅱ 如何测液体的表面张力
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=α·π(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14-1为实验装置图,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。
图14-1 液体表面张力测定装置
[实验内容]
一、必做部分
1、 力敏传感器的定标
每个力敏传感器的灵敏度都有所不同，在实验前，应先将其定标，步骤如下：打开仪器的电源开关，将仪器预热。（2）在传感器梁端头小钩中，挂上砝码盘，调节电子组合仪上的补偿电压旋钮，使数字电压表显示为零。（3）在砝码盘上分别如0.5g、1.0g、1.5g、2.0g、2.5g、3.0g等质量的砝码，记录相应这些砝码力F作用下，数字电压表的读数值U.(4)用最小二乘法作直线拟合,求出传感器灵敏度K.
2、 环的测量与清洁
（1）用游标卡尺测量金属圆环的外径D1和内径D2 （关于游标卡尺的使用方法请阅实验1）
（2）环的表面状况与测量结果有很大的关系，实验前应将金属环状吊片在NaOH溶液中浸泡20－30秒，然后用净水洗净。
3、液体的表面张力系数
（1）将金属环状吊片挂在传感器的小钩上，调节升降台，将液体升至靠近环片的下沿，观察环状吊片下沿与待测液面是否平行，如果不平行，将金属环状片取下后，调节吊片上的细丝，使吊片与待测液面平行。
（2）调节容器下的升降台，使其渐渐上升，将环片的下沿部分全部浸没于待测液体，然后反向调节升降台，使液面逐渐下降，这时，金属环片和液面间形成一环形液膜，继续下降液面，测出环形液膜即将拉断前一瞬间数字电压表读数值U1和液膜拉断后一瞬间数字电压表读数值U2。
△U＝U1-U2
（3）将实验数据代人公式（2）和（1），求出液体的表面张力系数，并与标准值进行比较。
二、选做部分
测出其他待测液体，如酒精、乙醚、丙酮等在不同浓泄劲时的表面张力系数
三、实验数据和记录
1、传感器灵敏度的测量
表14-1
砝码／g
0.500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
电压／mV
经最小二乘法拟合得K=_______mV/N,拟合的线性相关系数r=__________
2、水的表面张力系数的测量
金属环外径D1=_________cm,内径D2=_______ cm, 水的温度：θ=________τ.
表14-2
编号
U1/mV
U2/mV
△U/mV
F/N
A/N.m-1
1
2
3
4
5
平均值： =_______N/m
附：水的表面张力系数的标准值：
A/N.m--1
0.074 22
0.073 22
0.072 75
0.071 97
0.071 18
水的温度t/C
10
15
20
25
30
Ⅲ 测量液体表面张力系数实验原理是什么啊
用硅压阻力敏传感器测定液体表面张力系数一．实验目的1．了解液体表面张力的性质，掌握拉脱法测定液体表面张力的原理。2．学习硅压阻力敏传感器的物理原理，测定水等液体的表面张力系数。二．实验仪器图1 表面张力系数测氏兄定仪WBM-1A型液体表面张力测定仪、游标卡尺三．实验原理表面张力是分子力的一种表现，它发生在液体和气体接触的边界部分，是由表面层的液体分子处于特殊情况决定的。液体内部的分子和分子之间几乎是紧挨着的，分子间经常保持平衡距离，稍远一些就相吸，稍近一些就相斥，这就决定了液体分子不像气体分子那样可以无限扩散，而只能在平衡位置附近振动和旋转。在液体表面附近的分子，由于上层空间气相分子对它的吸引力小于内部液相分子对它的吸引力，所以该分子所受合力不等于零，其合力方向垂直指向液体内部，这种收缩力称为表面张力。表面层分子间的斥力随它们彼此间的距离增大而减小，在这个特殊层中分子间的引力作用占优势。如果在液体表面上任意划一条分界线MN把液面分成a、b两部分(如图2所示)，f表示a部分表面层中的分子对b部分的吸引力，f´表示右部分表面层中的分子对a部分的吸引力，这两部分的力一定大小相等、方向相反。这种表歼陆袭面层中任何两部分间的相互牵引力，促使了液体表面层具有收缩的趋势。由于表面张力的作用，液体表面总是趋向于尽可能缩小，因此空气中的小液滴往往呈圆球形状。图2 液体表面张力示意图表面张力的方向和液面相切，并和两部分的分界线垂直，如果液面是平面，表面张力就在这个平面上。如果液面是曲面，表面张力就在这个曲面的切面上。表面张力是物质的特性，其大小与温度和界面的性质有关。表面张力f的大小跟分界线MN的长度L成正比，可写成f = αL （1）系数α叫做表面张力系数，它的单位是“N/m”。在数值上表面张力系数就等于液体表面相邻两部分间单位长度的相互牵引力，表面张力系数与液体的温度和纯度等有关，与液面大小无关。液体温度升高，α减小，纯净的液体混入微量杂质后，α明显减小。图3 拉脱过程受力分析普通物理实验中测量表面张力的常用方法有拉脱法、毛细管法和最大泡压法等。这里我们采用拉脱法，用硅压阻力敏传感器测量液体的表面张力。具体测量方法是把一个表面清洁的铝合金圆环吊挂在力敏传感器的拉钩上，升高升降台使铝合金圆环垂直浸入液体中，降低升降台，液面下降，当吊环底面与液面平齐或略高时，由于液体表面张力的作用，吊环的内、外壁会带起一部分液体，如图3所示。平衡时吊环重力mg、向上拉力F与液体表面张力f满足F=mg+fcosφ （2）吊环临界脱离液体时，φ=0，即cosφ=1，则平衡条件近似为f=F-mg=α(D1+D2)π （3）式中D1、D2分别为悉戚吊环的内径和外径，液体表面的张力系数为α=(F-mg)/π(D1+D2) （4）实验需测出F、mg及D1和D2。利用力敏传感器测力，首先进行硅压阻力敏传感器定标，求得传感器灵敏度B (mV/N)，再测出吊环在即将拉脱液面时(F=mg+f)电压表读数U1，记录拉脱后(F=mg)数字电压表的读数U2，代入式(3)得α=(U1+U2)/Bπ(D1+D2)。 （5）四．实验步骤1. 实验准备开机预热15分钟，清洗玻璃器皿和吊环；用游标卡尺分别测量吊环的内外直径D1和D2。2．硅压阻力敏传感器定标（1）将砝码盘挂在力敏传感器的钩上，选择“200 mV”档位对传感器调零定标。（2）每次将1 g（1个）的砝码放入砝码盘内，分别记录下数字电压表的读数，直至加到7 g为止，将数据记录于表1中（待电压表输出基本稳定后再读数）。3．测定表面张力在玻璃器皿内放入待测的水并安放在升降台上，将金属吊环挂在力敏传感器的钩上，吊环应保持水平，顺时针缓慢转动升降台使液面上升，当吊环下沿部分全部浸入液体内时，改为逆时针缓慢转动升降台使液面下降，观察环浸入液体中及从液体中拉起时的物理过程和现象，特别注意吊环即将拉断液面前一瞬间电压表读数值由大变小的原因，并记录下这两个数值，重复上述测量过程5次，应的U1和U2记录于表2中。五．注意事项（1）力敏传感器使用时用力不宜大于30 g，否则损坏传感器，砝码应轻拿轻放。（2 器皿和吊环经过洁净处理后，不能再用手接触，亦不能用手触及液体。（3）吊环保持水平，缓慢旋转升降台，避免水晃动，准确读取U1和U2。（4）实验结束后擦干、包好吊环。六．实验数据表1 力敏传感器定标砝码质量/g1234567输出电压/mV根据定标公式U=B*mg，用最小二乘法确定仪器的灵敏度B， g=9.80 m/s2。表2 测定水的表面张力系数次数U1/mVU2/mVΔ(U1-U2)/mVα/(×10-3N/m)12345内径D1/mm外经D2/mm七．思考题（1）还可以采用哪些方法对力敏传感器灵敏度B的实验数据进行处理？（2）分析吊环即将拉断液面前的一瞬间电压表读数值由大变小的原因？（3）对实验的系统误差和随机误差进行分析，提出减小误差改进实验的方法措施？