孔维姝,赵维金,唐延林,胡 林
(贵州大学理学院贵州光电子技术与应用重点实验室,贵州贵阳550025)
拉脱法测量液体表面张力系数是大学物理实验中的基本实验.拉脱法中测量拉力一般用约利弹簧秤和扭秤.该实验由于系统误差较大[1-6],提高测量精度成为人们关注的问题.文献[1]提出了一种用千分尺的结构原理改善载物台稳定性的方法;文献[2-3]分别讨论了π丝中横丝的水平度和侧丝的垂直度以及它们的长短对实验结果的影响;文献[4]推出了考虑浮力和膜重影响的测量公式;文献[1,4]都提出了用镜像原理定位的方法,但未见关于拉脱法不合理性的报道.本文从约利弹簧秤的结构出发,指出了拉脱法的不合理性以及带来的问题,在此基础上,通过实验研究,提出合理的操作方法,并绘制出相应的流程图.
约利弹簧秤的特点是将弹簧的下端固定,用上端位置的高低反映拉力的大小.弹簧下端的固定是通过三线(弹簧下端标镜中的水平线、固定架上玻璃筒表面的水平线以及其在标镜中的像)同面实现的.由于其固定点是悬空且可移动,所以操作过程中必须注意保持三线同面,否则弹簧上端的位置不能反映拉力的大小.
图1是拉脱法操作过程的流程图,由图可见,在整个拉膜过程中,控制弹簧上端的位置总是向上提拉,在弹簧下端位置不变的情况下,这意味着,在整个拉膜过程中,拉力总是增加.换句话说,拉脱……