拉脫法測量微小力的方法

① 用拉脫法可以測定牛奶的表面張力系數嗎

可以的。
測量一個已知周長的金屬圓環或金屬片從從待測液體表面脫離時所需的拉力，從而求得該液體表面張力系數的方法稱為拉脫法。

② 什麼是拉脫法它有什麼優點

拉脫法是一種利用焦利秤直接測量液體表面張力的方法，採用物體的彈性形變(伸長或扭轉)來量度力的大小。

原理簡單，易於理解，測量結果簡單明了。

拉脫法的物理本質是表面張力，表面張力是分子力的一種宏觀表現，在內聚力的作用下，表面層液體分子的移動總是盡量地使表面積減小。在液體表面形成一層彈性薄膜，叫做表面層，表面層里的分子比液體內部稀疏，分子間的距離比液體內部大一些，分子間的相互作用表現為引力。

拉脫法就是通過測量破壞這個引力時的力來計算張力系數，就像測量彈簧的最大麴張力一樣。液體的表面有如彈簧的彈性薄膜，都有收縮的趨勢，所以液滴總是趨於球形。這說明在液體的表面內存在一種張力，這種液體表面的張力作用，從性質上看，類似固體內部的拉伸脅強，被稱為表面張力。

③ 液體表面張力系數的測定 如何才能做到不使液膜過早破裂

液體表面張力系數的測定
實驗內容
1.測定焦利氏彈簧的倔強系數.
2.測定水的表面張力系數.
教學要求
1.了解焦利氏秤測微小力的原理,結構和方法.
2.學習拉脫法測定水的表面張力系數.
3.掌握用逐差法處理數據.
4.了解彈簧平衡位置的選取對所研究問題的作用.
實驗器材
焦利氏秤,∏型金屬絲框,0.5g法碼10隻,游標卡尺,玻璃杯,酒精,金屬鑷子,溫度計.
許多涉及液體的物理現象都與液體的表面性質有關,液體表面的主要性質就是表面張力.例如液體與固體接觸時的浸潤與不浸潤現象,毛細現象,液體泡沫的形成等,工業生產中使用的浮選技術,動植物體內液體的運動,土壤中水的運動等都是液體表面張力的表現.
液體表面是具有厚度為分子有效半徑(約m)的液體薄層.
根據分子運動論,液體表面層內的液體分子與液體內部分子比較,缺少一半能對其起吸收作用的液體分子,因而受到一個指向液體內部的力,這樣,液體表面在宏觀上就好像一張綳緊的橡皮膜,存在沿著表面並使表面趨於收縮的應力,這種力稱為表面張力.用表面張力系數來描述.因此,對液體表面張力系數的測定,可以為分析液體表面的分子分布及結構提供幫助.
液體的表面張力系數與液體的性質,雜質情況,溫度等有關.當液面與其蒸汽相接觸時,表面張力僅與液體性質及溫度有關.一般來講,密度小,易揮發液體小;溫度愈高,愈小.
測量液體表面張力系數有多種方法,如拉脫法,毛細管法,平板法,最大工業氣泡壓力法等.本實驗是用拉脫法測定水的表面張力系數.
實驗原理
如果在液體表面想像一條直線段,那麼,表面張力就表現為線段兩邊的的液面會以一定的拉力相互作用,此拉力方向垂直於線段,大小與此線段的長度成正比,即
(6-1)
其中,為液體表面張力系數,國際制中單位為牛頓/米,記為N M-1,數值上等於作用在液體表面單位長度上的力的大小.
拉脫法測定液體表面張力系數是基於液體與固體接觸時的表面現象提出的.由分子運動論可知,當液體分子和與其接觸的固體分子之間的吸引力大於液體分子的內聚力時,就會產生液體浸潤固體的現象.
現將一潔凈∏型金屬絲浸入水中,由於水能浸潤金屬,當拉起金屬絲時,在∏型金屬絲框內就形成雙面水膜.
設∏型金屬絲的直徑為d,內寬為L,重量mg,受浮力f,彈簧向上的拉力F,液體的表面張力為.則∏型絲的受力平衡條件為
(6-2)
設接觸角為β,由於水膜寬度為(L+d),則表面張力為
(6-3)
緩慢拉起∏型絲至水面時,接觸角β趨近於零,上式中cosβ→1.
由於∏型絲不僅本身體積小,重量輕,而且在拉膜過程中,重力和浮力的方向總是相反而相互抵消.如取∏型絲上邊緣恰與水面平齊時為彈簧的平衡位置x0,重力對彈簧的伸長量的貢獻完全可以忽略不計.於是可得,當緩慢拉起∏型絲至水膜剛好破裂的瞬間,表面張力與彈簧的彈力F的大小相等.即有
(6-4)
由(6-3)式得=2(L+d),由胡克定律知,代入上式整理得
= (6-5)
其中,k為焦利彈簧秤的倔強系數,可由實驗測出;為拉膜過程中焦利彈簧的最大伸長量,可由游標的位置計算出來;L為∏型絲的寬度,d為∏型絲的直徑.通常,與L相比d是很小的,以致於可以忽略不計,故式(6-5)可改寫為
= (6-6)
由上式可知,此實驗主要有兩項內容:一是測量焦利彈簧的倔強系數k,二是通過拉膜過程測出.
操作步驟
1.安裝、調試儀器.安裝好支架,裝掛好彈簧、小鏡,砝碼盤及∏型絲框等,調節支架底座螺絲釘使金屬桿鉛直,使小鏡懸在玻璃管中央.
2.測定焦利氏秤的倔強系數k.首先,調節支架升降旋鈕,使小鏡上的水平線C,玻璃管上的水平線D及D在小鏡中的像Dˊ"三線重合",記下標尺讀數x0;其次,將等量的小砝碼(0.5g)逐個加入砝碼盤,每加一個砝碼,應重新調節升降旋鈕使"三線重合",再讀出遊標位置xi(一般取i≤9);最後,再逐個減砝碼,每減一個,仍需調節升降旋鈕使"三線重合"後,再讀出遊標位置,與xi對應的游標位置記為.用逐差法處理數據,求出倔強系數k及不確定度.
3.測定水的表面張力系數
⑴用游標卡尺測出∏型絲框的寬度L,重復測量5次求平均.
⑵將盛有適量水的玻璃燒杯置於支架的載物平台上,將∏型絲框用酒精洗凈後掛在砝碼盤下的小鉤上.
⑶調節載物台和升降鈕的高度,使∏型絲完全浸入水中.
⑷在保證"三線重合"的條件下,一手調節升降鈕,一手調節載物台的高度至∏型絲框上邊緣剛好與水面平齊時,記下支架上游標的位置x0.
⑸在保證"三線重合"的條件下,繼續緩慢調節升降旋鈕和載物台,至∏型絲框剛好脫離液面為止,記下游標位置x.
⑹重復⑶～⑸步驟5次.
⑺記下實驗前,後的室溫,取平均後作為測量過程中水的溫度t.
4.計算水的表面張力系數及其不確定度.
注意事項
1. 在實驗過程中要始終保證小鏡懸於玻管中央.
2. 焦利氏彈簧是精密元件,應輕拿輕放,防止損壞.
3. 測量∏型絲寬度時,應平放於紙上,防止變形.
4. 拉膜時動作要平穩,輕緩,不能在振動不定的情況下測量.
5.測量時要始終保證"三線重合",並在絲框上邊緣與水面平齊時讀取.
6.清潔後的玻璃杯和∏型絲不可用手觸摸.

④ 拉脫法測表面張力的原理是什麼

大學物理實驗教材對拉脫法測表面張力原理是這樣敘述的:當金屬框拉起液膜時，接觸角逐漸減小，當接觸角為0時，f垂直向下，此時金屬絲所受拉力即為表面張力。

⑤ 拉脫法的物理本質是什麼(大學物理實驗）

液體的表面有如彈簧的彈性薄膜，都有收縮的趨勢，所以液滴總是趨於球形。這說明在液體的表面內存在一種張力 ，這種液體表面的張力作用，從性質上看，類似固體內部的拉伸脅強，被稱為表面張力。

⑥ 測微小力f的關鍵步驟

測微小力f的關鍵步驟：要保證π型架完全淹沒在水中，在雙手轉動旋鈕時，左手轉動平台下旋鈕，右手轉動升降旋鈕，並且在轉動時要保證「三線對齊」。

在使用彈簧測力計時，應先觀察它的量程與分度值，這樣便於讀數；再調整彈簧測力計的指針，這樣能保證示數的正確性；再輕輕來回拉動兩次掛鉤，這樣可以避免彈簧、掛鉤等與外殼摩擦而影響測量；再把待測力加在掛鉤上，開始測量，等指針穩定後再讀數。

技術指標

主機可實現速度范圍（1µm /小時到500mm/秒）和頻率范圍（0.001-50 Hz）內進行靜態和動態測試；測試樣品行程可達100mm (+/- 50mm)；載荷感測器的過載能力：滿量程的300%；25N感測器的載荷解析度：0.005N。

該試驗機用於針對微小的生物組織或生物材料樣本進行測試，包括纖維組織、薄膜組織等。通過單向拉伸、壓縮和剪切等靜態和動態試驗，研究生物組織的力學性能，並對不同的組織和樣本進行對比評價。

⑦ 液體表面張力可否用拉脫法准確測出肥皂水的表面張力 根據實驗現象和原理給出原因

可以，可用拉脫法，液滴測重法和毛細管升高法等。實驗中採用拉脫法測量水與空氣界面的表面張力系數。測量方法用液體界面張力儀定標測量微小力的方法。

液體跟氣體接觸的表面存在一個薄層，表面層里的分子比液體內部稀疏，分子間的距離比液體內部大一些，分子間的相互作用表現為引力。

比如要把彈簧拉開些，彈簧反而表現具有收縮的趨勢。正是因為這種張力的存在，有些小昆蟲才能無拘無束地在水面上行走自如。

(7)拉脫法測量微小力的方法擴展閱讀：

用秤量儀器直接測量液體的表面張力，測量方法直觀，概念清楚．用拉脫法測量液體表面張力，對測量力的儀器要求較高，由於用拉脫法測量液體表面的張力約在1×10-3～1×10-2 N之間，因此需要有一種量程范圍較小，靈敏度高，且穩定性好的測量力的儀器。

硅壓阻式力敏感測器由彈性梁和貼在樑上的感測器晶元組成，其中晶元由四個硅擴散電阻集成一個非平衡電橋，當外界壓力作用於金屬梁時，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。

⑧ 拉脫法的物理本質是什麼

首先要明液體表面張力產生的原因：表面張力是分子力的一種宏觀表現，在內聚力的作用下，表面層液體分子的移動總是盡量地使表面積減小．在液體表面形成一層彈性薄膜，叫做表面層,表面層里的分子比液體內部稀疏,分子間的距離比液體內部大一些,分子間的相互作用表現為引力。就象你要把彈簧拉開些，彈簧反而表現具有收縮的趨勢。
拉脫法就是通過測量破壞這個引力時的力來計算張力系數，就像測量彈簧的最大麴張力一樣。

張力系數受溫度、液體純度等的影響，一般說來實驗的結果都會比真實值大。

⑨ 拉脫法測液體表面張力的實驗中，焦利氏秤測量微小力的原理和方法是什麼

[實驗原理]
液體具有盡量縮小其表面的趨勢，就象液體表面是一張拉緊了的橡皮膜一樣。我們把這種沿著表面的、收縮液面的力稱為表面張力。
設想在液面上有一長為L的線段，那麼表面張力的作用就表現在線段L兩邊的液面以力F相互作用，F的方向垂直於線段L，且與液面相切，大小與L 的長度成正比，即：
F=aL （11-1）
式中a為液體的表面張力系數，它在數值上等於作用於液體表面單位長度上的力，它的單位為N.m-1。表面張力系數a的大小與液體的性質、溫度和所含的雜質有關。
如圖力-8所示，將金屬絲框垂直浸入水中潤濕後往上提起，此時金屬絲框下面帶出一水膜。該膜有著兩個表面，每一表面與水面相交的線段上都受到大小為F= Al，方向豎直向下的表面張力的作用。要把金屬絲框從水中拉脫出來，就必須在金屬絲框上加一定的力F。當水膜剛要被拉斷時，則有
F=mg+2al (11-2)
式中mg為金屬絲框和水膜所受的重力。根據上式有：
a=(F-mg)/2l (11-3)
由上式可見，只要測量金屬絲框的寬度L和F-mg的值，就可算出水的表面張力系數，其中F-mg是通過焦利氏秤來稱量的（不單獨測F）；測量出彈簧的倔強系數K，再根據胡克定律式（力-8）就可以求出F-mg的值。
[實驗儀器]
焦利氏秤，金屬絲框，砝碼（100、500 mg各1，200 mg2個），玻璃皿，鑷子，游標尺，
室溫計，蒸餾水，酒精，葯棉
[實驗內容]
1、 測量彈簧的倔強系數
（1） 熟讀有關焦利氏秤的使用說明，調節好焦利氏秤，並掛上砝碼盤和金屬絲框。
（2） 使焦利氏秤"三線對齊"，從游標上讀出未加砝碼時的位置坐標X0。
（3） 在砝碼盤內逐次添加相同的小砝碼Δm(取Δm=100mg)。直到m=900mg，每增添一隻砝碼，都要調節升降旋鈕G，使焦利氏秤重新到達"三線對齊"，再分別讀出其位置坐標Xi。
（4） 用逐差法處理所測數據，求出彈簧的倔強系數K，並算出誤差。
2、 測量純水的表面張力系數
注意：（1）金屬絲框、玻璃皿和其中的蒸餾水必須保持潔凈，不可用手觸摸。
（2）實驗時，焦利氏秤的反射鏡在上下運動時不可和旁邊的玻璃管接觸。
（3）測量X時應隨時檢查零點讀數X0有無變化。
（4）金屬線框拉脫水面瞬間必須保持水平，否則該數據無效。
（5）焦利氏秤的彈簧最大負荷為15g，不得超過，更不可用力拉長，以免損壞。
[數據處理]
1、 測量彈簧的倔強系數
2、 測量水的表面張力系數
3、 和附表13給出該溫度時的標准值比較。