拉脱法测量液体表面张力系数实验中液膜变化的动态数值仿真

基于拉脱法测量液体表面张力系数实验数据,利用回归分析建模和三次样条插值拟合,实现了液膜连续变化过程的动态数值仿真,二维仿真清晰地展现了液膜由形成、拉升到破裂的过程,由此也验证了实验中液膜所受到的表面张力先增后减的过程．为直观观测拉脱吊环时液膜的变化过程,通过三维动态仿真动画,立体、形象地展现了该实验中液膜的变化过程,增强了学生对液体表面张力及表面张力系数概念的理解．     

拉脱法测量液体表面张力系数α实验误差分析

在液膜拉脱过程中,对吊环的受力以及受力的变化情况进行分析,以便正确测量求得液体表面张力,减少α的实验测量误差。     

有关液体表面张力系数测定实验中的现象研究

针对学生在测量液体表面张力系数的实验过程中常见的问题和现象进行了分析讨论。对拉脱时何时正确读取电压表示数的问题,通过理论分析和实验数据,得出了测量时应该读取液膜被拉断前电压表示数最大值和拉断后瞬间电压数值。     

提高液体表面张力系数测量准确度的方法

本文给出了提高液体表面张力系数测量准确度的实验方法.通过切削的办法,使得砝码盘的质量小于吊环的质量,保证了电压表的示数都在定标范围之内;通过分析得出为什么在液膜拉断瞬间读取电压值,使得测量更合理,结果更精确.     

用吊环和∏型金属框拉膜测量液体表面张力系数的讨论

为了讨论拉脱法测量液体表面张力时用吊环和用∏型金属框拉膜的测量结果,在不同温度下分别对纯净水、乙醇和甘油三种常见液体的表面张力系数进行了测量,得出了吊环和∏型金属框各有优点,但用吊环测量的数据稳定性要优于∏型金属框。     

拉脱法测表面张力系数测量值不稳定的原因分析与验证

拉脱法测量液体表面张力系数实验中,采用薄壁(0.6 mm)吊环和标准(1.0 mm)吊环,测量值相对稳定;但对于较厚壁(1.5,2.0,2.5 mm)吊环,每次测量值差别很大.通过手机拍摄视频,对不同时刻的液膜形状进行理论和实验分析,发现测量值不稳定的主要原因是颈缩突变,即拉伸过程中,液膜收缩从吊环外壁突变到内壁的程度不同,导致后续液膜断裂点的位置相差非常大,造成测量值的起伏不定.因此需将吊环平均直径替换为断裂时的液膜直径,对测量值进行修正.结果表明：修正后的表面张力系数与理论值的误差减小到了4.0%以内,验证了理论分析的正确性.     

液体表面张力系数测量实验的改进

在原有实验的基础上,采用控制液面下降法,将原实验仪器中的表面皿换成测量杯,利用放水阀控制液体流出速度,从而使数字电压表的示数在液膜拉断前后容易观察,另外在测量杯上标出水平线,以便于判断吊环与液面平行,这样测量出的液体表面张力系数更接近实际值。     

拉脱法测量液体表面张力系数的改进

通过改进原有的实验仪器,设计一个拉脱法测量液体表面张力系数的新实验.从金属环片受力分析开始,推导测量液体表面张力系数的计算新公式,纠正了一直以来不计液膜重力的过于粗略的计算方法.实践证明该实验测量方法操作方便,测量过程稳定,重复性强,数据精度高.并对新的实验结果进行准确分析,澄清了有关文献中错误的概念.     

拉脱速度对测量水表面张力系数影响的研究

本文研究了拉脱速度对测量水表面张力系数精度的影响。实验结果表明：拉脱速度越大，实验测得水的表面张力系数越小，实验误差越大；而相对缓慢的拉脱速度，有利于提高实验的测量精度。同时在理论上，采用COMSOL模拟的方式对水膜拉脱前后的形态进行了详细分析。并讨论了不同拉脱速度与水膜形态变化的关联，从而对实验结果作出了合理的解释。本文为精确测量水的表面张力系数，提供了拉脱速度对其影响的实验依据。     

基于NI myDAQ数据采集器的表面张力系数测量系统

基于NI myDAQ数据采集器、应变式力传感器和位移传感器,用LabVIEW设计和制作了拉脱法测液体表面张力系数的实验系统,该系统可完整定量地记录液面拉破前后液面高度和液体表面张力的变化过程,液面高度测量精度达到0.01mm,表面张力测量精度达到10-5 N.用该系统测量了水、乙醇及其混合液体的表面张力系数,发现随着乙醇体积分数的增加,表面张力系数呈非线性递减,且液膜可拉伸长度也非线性减小.     

基于PASCO物理实验平台的液体表面张力系数测量

现有的拉脱法测量液体表面张力系数的实验中存在人为选取液膜拉断点等影响测量结果的弊端.本文利用PASCO实验平台搭建了一套能够实现高频率拉力测量及采集的实验装置.利用该实验装置,首先系统地测量了金属环所受拉力,然后分析了金属环出水过程中界面张力、浮力的变化,再现了这一过程的物理图像.对测量得到的数据进行拟合,得到了水在空气中的表面张力系数值为0.0705 N/m,与表面张力系数标准值相差2.7%.     

不同吊环组合对液体表面张力系数测量的影响

使用FD-NST-Ⅰ型液体表面张力系数测定仪,通过更换细铜丝加大吊环、细铜丝加小吊环、细棉线加大吊环、细棉线加小吊环四种组合的吊环测量了不同温度下纯净水和95%酒精的表面张力系数。由实验结果分析得到在使用细棉线加大吊环组合时,表面张力系数的测量结果相对于其他三种组合有最小的百分误差。     

测量液体表面张力系数实验中液膜断裂点问题的讨论

液膜拉起过程中,选择采用力敏传感器的电压最大值还是断裂时的电压瞬间值来测定液体表面张力系数一直被讨论.本文设计了测定张力系数实验,发现采用电压瞬间值测定时,必须考虑断裂点处液膜直径的减小量;而采用电压最大值测定时,液膜的自身重力对表面张力系数影响非常大,计算公式需修正.通过对实验数据、受力分析及断裂点问题的讨论,得出采...     

液体表面张力系数测试仪的研制

介绍一种测定液体表面张力的自制简易装置,可以测量不同物质、不同浓度液体的表面张力系数。仪器制作取材方便,安装调试简单,尤其是改进了常规液膜"拉脱"方法(焦利秤、扭秤和螺旋升降台),使得自组表面张力系数测试仪精度高,稳定性好。     

对“表面张力系数的测定—焦利秤使用方法的改进”的商榷

本刊1988年4期刊登的“表面张力系数的测定——焦利秤使用方法的改进”一文,(下称“改进实验”)提出把一般教材中的双手操作法改为“两步分别操作”,提高了实验的精密度。但是,我们认为:本改进却造成了拉膜时将液膜拉脱与拉破相混淆的错误,致使实验的准确度不高,同时造成不同学生的实验数据相差较大的现象。一、对拉脱与拉破的分析事实上,在拉膜过程中液膜的变化为下面三个阶段,如图1所示,从开始拉膜到达(b)状态前,液膜形状如(a)情形,     

磁性液体磁表面张力测试及其液膜拉脱过程受力分析

使用拉脱法测量了磁性液体的磁表面张力,根据计算机实时采集电压随时间的变化数据得到U-t曲线,进而将液膜拉脱过程分为6个阶段,分别研究了每个阶段的电压变化原因.无外加磁场作用时2F号磁性液体存在一电压变化较平缓的阶段,而白油和1F磁性液体并未出现此现象,这主要是因为白油和1F磁性液体表面张力较大,2F号磁性液体的表面张力较小造成.有外加磁场作用时,磁性液体的磁表面张力增加,主要是由于外加磁场增强了磁性颗粒之间的相互作用.     

拉脱法测液体表面张力系数实验探讨

从利用拉脱法进行液体表面张力系数测量时误差过大入手,比较了该方法与其他方法相比存在的优劣,具体介绍了拉脱法的原理,分析了弹簧和金属丝的状态对实验结果的影响,以及拉膜过程快结束时,刻线移动的异常现象.     

液体表面张力测定( 拉脱法)的误差分析与修正

拉脱法是测量液体表面张力最常见的一种方法, 此方法具有现象直观, 实验原理易被学生接受, 仪器简 单等优点. 但在大学物理实验教学中忽略金属丝框所受的浮力和水膜所受的重力对测量公式进行了简化, 给测定结 果带来了误差. 从误差分析的角度对拉脱法测定液体表面张力系数公式进行了分析与修正, 得出了相关结论     

对FD-NST-I型液体表面张力系数测量仪的改进

根据吊环法测量液体表面张力系数实验原理,针对现有的FD-NST-1型液体表面张力系数测量仪的不足进行改进.另外在仪器上增加样品加热装置,可以对不同温度下的液体表面张力系数进行测量.通过实验对比得出:改进后的实验装置操作方便、实验误差小,重复性好.     

液体表面张力系数实验装置的改进

对现有吊环法液体表面张力系数测量仪的水平调节装置、吊环升降装置存在的不足进行了改进,在原有仪器上增加了液体加热装置,以便对不同温度下的液体表面张力系数进行测量,实验说明新的实验装置更加科学合理.通过实验对比得出:新的实验装置操作方便、实验误差小、重复性好,有推广价值.