焦利彈簧的變形對(duì)液體表面張力系數(shù)測(cè)量結(jié)果的影響

陸改玲等

摘 要：焦利氏秤測(cè)量液體表面張力系數(shù)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵元件是一根精細(xì)的彈簧，此彈簧在彈性限度內(nèi)，滿足胡克定律。實(shí)際中由于彈簧本身精細(xì)易變形及學(xué)生操作不當(dāng)?shù)仍?，?huì)引起彈簧的變形。在精確測(cè)量中，彈簧一旦變形就不能再使用了。在對(duì)實(shí)驗(yàn)精度要求不高的情況下，對(duì)變形后的彈簧繼續(xù)使用，并假設(shè)仍滿足胡克定律，這種假設(shè)勢(shì)必會(huì)引入誤差。該文使用同一根彈簧，研究其變形程度不同對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，發(fā)現(xiàn)變形彈簧的勁度系數(shù)會(huì)發(fā)生變化，且隨著彈簧逐漸被拉長(zhǎng)，勁度系數(shù)并不和彈簧拉長(zhǎng)的程度成線性關(guān)系，而是趨于一個(gè)很小的變化范圍。但是彈簧變形的程度卻對(duì)最終液體表面張力系數(shù)的影響不明顯，此結(jié)果為指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)及分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差的大小有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：表面張力系數(shù) 彈簧 變形 誤差分析

中圖分類(lèi)號(hào)：R312 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）11（c）-0043-02

液體的表面張力是表征液體性質(zhì)的一個(gè)重要參數(shù)。利用焦利氏秤采用拉脫法測(cè)量液體表面張力系數(shù)是醫(yī)學(xué)院校醫(yī)用物理學(xué)必須開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)之一，此方法構(gòu)思巧妙，測(cè)量方便[1-2]。但是拉脫法測(cè)量表面張力系數(shù)所使用的焦利彈簧極易變形。學(xué)生使用變形了的彈簧時(shí)存在很大的疑問(wèn)和困惑，在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差分析中，學(xué)生往往會(huì)寫(xiě)到誤差是由于彈簧的變形引起的。至于彈簧的變形會(huì)造成多大的誤差，誤差的大小和彈簧的變形程度有怎樣的關(guān)系還有待探索。參考文獻(xiàn)[3]中也探討了表面張力系數(shù)和彈簧彈性系數(shù)的關(guān)系，但針對(duì)的是沒(méi)有發(fā)生變形的彈簧。鑒于此，該文針對(duì)變形彈簧對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響做了初步探討。

3 結(jié)語(yǔ)

醫(yī)用物理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程在醫(yī)學(xué)院校是專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，是醫(yī)學(xué)生接受科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和技能訓(xùn)練的基礎(chǔ)課程。由于本課程在我校是醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課，且上課對(duì)象是大一入學(xué)的醫(yī)學(xué)生。因此，實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)儀器使用頻率高及學(xué)生實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)差是兩大問(wèn)題，再加上焦利氏秤所使用的彈簧極易變形，這幾方面原因共同導(dǎo)致了彈簧的頻繁變形?？紤]到實(shí)驗(yàn)成本、課程性質(zhì)及上課對(duì)象等因素，我們對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確度要求不是很高。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，更注重實(shí)驗(yàn)原理、方法及實(shí)驗(yàn)誤差處理方法的掌握及動(dòng)手操作能力的培養(yǎng)。對(duì)于變形彈簧對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響也不另作估算，往往和其他的影響因素混為一談，如忽略液體浮力和液膜重力的影響，以及實(shí)驗(yàn)液體的純度、溫度、拉膜時(shí)儀器的穩(wěn)定度、拉膜過(guò)程中，是否始終保持“三線對(duì)齊”等。此實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，精確測(cè)量中，一定要選擇沒(méi)有變形的完好的彈簧，否則會(huì)給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)較大誤差。粗略測(cè)量中，在不影響實(shí)驗(yàn)操作的情況下也可以使用，但在教學(xué)中需給學(xué)生說(shuō)明變形彈簧對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響及所引入的誤差，以便消除學(xué)生的疑慮。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊述武.普通物理實(shí)驗(yàn)（力學(xué)及熱學(xué)部分）[M].北京：高等教育出版社，2000.

[2] 張兆奎.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)[M].北京：高等教育出版社，2001：111-114.

[3] 田小平.用彈簧測(cè)量液體表面張力系數(shù)的實(shí)驗(yàn)探討[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2006（1）：90-92.

[4] 胡新珉.醫(yī)學(xué)物理學(xué)[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2006：122.

[5] 仇惠.醫(yī)學(xué)物理學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，2007：120.

[6] 許森東.拉脫法測(cè)液體表面張力系數(shù)公式及其簡(jiǎn)化對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響的分析[J].河北北方學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007（5）：7-8.endprint

摘 要：焦利氏秤測(cè)量液體表面張力系數(shù)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵元件是一根精細(xì)的彈簧，此彈簧在彈性限度內(nèi)，滿足胡克定律。實(shí)際中由于彈簧本身精細(xì)易變形及學(xué)生操作不當(dāng)?shù)仍颍瑫?huì)引起彈簧的變形。在精確測(cè)量中，彈簧一旦變形就不能再使用了。在對(duì)實(shí)驗(yàn)精度要求不高的情況下，對(duì)變形后的彈簧繼續(xù)使用，并假設(shè)仍滿足胡克定律，這種假設(shè)勢(shì)必會(huì)引入誤差。該文使用同一根彈簧，研究其變形程度不同對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，發(fā)現(xiàn)變形彈簧的勁度系數(shù)會(huì)發(fā)生變化，且隨著彈簧逐漸被拉長(zhǎng)，勁度系數(shù)并不和彈簧拉長(zhǎng)的程度成線性關(guān)系，而是趨于一個(gè)很小的變化范圍。但是彈簧變形的程度卻對(duì)最終液體表面張力系數(shù)的影響不明顯，此結(jié)果為指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)及分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差的大小有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：表面張力系數(shù) 彈簧 變形 誤差分析

中圖分類(lèi)號(hào)：R312 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）11（c）-0043-02

液體的表面張力是表征液體性質(zhì)的一個(gè)重要參數(shù)。利用焦利氏秤采用拉脫法測(cè)量液體表面張力系數(shù)是醫(yī)學(xué)院校醫(yī)用物理學(xué)必須開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)之一，此方法構(gòu)思巧妙，測(cè)量方便[1-2]。但是拉脫法測(cè)量表面張力系數(shù)所使用的焦利彈簧極易變形。學(xué)生使用變形了的彈簧時(shí)存在很大的疑問(wèn)和困惑，在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差分析中，學(xué)生往往會(huì)寫(xiě)到誤差是由于彈簧的變形引起的。至于彈簧的變形會(huì)造成多大的誤差，誤差的大小和彈簧的變形程度有怎樣的關(guān)系還有待探索。參考文獻(xiàn)[3]中也探討了表面張力系數(shù)和彈簧彈性系數(shù)的關(guān)系，但針對(duì)的是沒(méi)有發(fā)生變形的彈簧。鑒于此，該文針對(duì)變形彈簧對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響做了初步探討。

3 結(jié)語(yǔ)

醫(yī)用物理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程在醫(yī)學(xué)院校是專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，是醫(yī)學(xué)生接受科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和技能訓(xùn)練的基礎(chǔ)課程。由于本課程在我校是醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課，且上課對(duì)象是大一入學(xué)的醫(yī)學(xué)生。因此，實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)儀器使用頻率高及學(xué)生實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)差是兩大問(wèn)題，再加上焦利氏秤所使用的彈簧極易變形，這幾方面原因共同導(dǎo)致了彈簧的頻繁變形?？紤]到實(shí)驗(yàn)成本、課程性質(zhì)及上課對(duì)象等因素，我們對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確度要求不是很高。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，更注重實(shí)驗(yàn)原理、方法及實(shí)驗(yàn)誤差處理方法的掌握及動(dòng)手操作能力的培養(yǎng)。對(duì)于變形彈簧對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響也不另作估算，往往和其他的影響因素混為一談，如忽略液體浮力和液膜重力的影響，以及實(shí)驗(yàn)液體的純度、溫度、拉膜時(shí)儀器的穩(wěn)定度、拉膜過(guò)程中，是否始終保持“三線對(duì)齊”等。此實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，精確測(cè)量中，一定要選擇沒(méi)有變形的完好的彈簧，否則會(huì)給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)較大誤差。粗略測(cè)量中，在不影響實(shí)驗(yàn)操作的情況下也可以使用，但在教學(xué)中需給學(xué)生說(shuō)明變形彈簧對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響及所引入的誤差，以便消除學(xué)生的疑慮。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊述武.普通物理實(shí)驗(yàn)（力學(xué)及熱學(xué)部分）[M].北京：高等教育出版社，2000.

[2] 張兆奎.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)[M].北京：高等教育出版社，2001：111-114.

[3] 田小平.用彈簧測(cè)量液體表面張力系數(shù)的實(shí)驗(yàn)探討[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2006（1）：90-92.

[4] 胡新珉.醫(yī)學(xué)物理學(xué)[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2006：122.

[5] 仇惠.醫(yī)學(xué)物理學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，2007：120.

[6] 許森東.拉脫法測(cè)液體表面張力系數(shù)公式及其簡(jiǎn)化對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響的分析[J].河北北方學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007（5）：7-8.endprint

摘 要：焦利氏秤測(cè)量液體表面張力系數(shù)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵元件是一根精細(xì)的彈簧，此彈簧在彈性限度內(nèi)，滿足胡克定律。實(shí)際中由于彈簧本身精細(xì)易變形及學(xué)生操作不當(dāng)?shù)仍?，?huì)引起彈簧的變形。在精確測(cè)量中，彈簧一旦變形就不能再使用了。在對(duì)實(shí)驗(yàn)精度要求不高的情況下，對(duì)變形后的彈簧繼續(xù)使用，并假設(shè)仍滿足胡克定律，這種假設(shè)勢(shì)必會(huì)引入誤差。該文使用同一根彈簧，研究其變形程度不同對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，發(fā)現(xiàn)變形彈簧的勁度系數(shù)會(huì)發(fā)生變化，且隨著彈簧逐漸被拉長(zhǎng)，勁度系數(shù)并不和彈簧拉長(zhǎng)的程度成線性關(guān)系，而是趨于一個(gè)很小的變化范圍。但是彈簧變形的程度卻對(duì)最終液體表面張力系數(shù)的影響不明顯，此結(jié)果為指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)及分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差的大小有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：表面張力系數(shù) 彈簧 變形 誤差分析

中圖分類(lèi)號(hào)：R312 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）11（c）-0043-02

液體的表面張力是表征液體性質(zhì)的一個(gè)重要參數(shù)。利用焦利氏秤采用拉脫法測(cè)量液體表面張力系數(shù)是醫(yī)學(xué)院校醫(yī)用物理學(xué)必須開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)之一，此方法構(gòu)思巧妙，測(cè)量方便[1-2]。但是拉脫法測(cè)量表面張力系數(shù)所使用的焦利彈簧極易變形。學(xué)生使用變形了的彈簧時(shí)存在很大的疑問(wèn)和困惑，在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差分析中，學(xué)生往往會(huì)寫(xiě)到誤差是由于彈簧的變形引起的。至于彈簧的變形會(huì)造成多大的誤差，誤差的大小和彈簧的變形程度有怎樣的關(guān)系還有待探索。參考文獻(xiàn)[3]中也探討了表面張力系數(shù)和彈簧彈性系數(shù)的關(guān)系，但針對(duì)的是沒(méi)有發(fā)生變形的彈簧。鑒于此，該文針對(duì)變形彈簧對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響做了初步探討。

3 結(jié)語(yǔ)

醫(yī)用物理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程在醫(yī)學(xué)院校是專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，是醫(yī)學(xué)生接受科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和技能訓(xùn)練的基礎(chǔ)課程。由于本課程在我校是醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課，且上課對(duì)象是大一入學(xué)的醫(yī)學(xué)生。因此，實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)儀器使用頻率高及學(xué)生實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)差是兩大問(wèn)題，再加上焦利氏秤所使用的彈簧極易變形，這幾方面原因共同導(dǎo)致了彈簧的頻繁變形?？紤]到實(shí)驗(yàn)成本、課程性質(zhì)及上課對(duì)象等因素，我們對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確度要求不是很高。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，更注重實(shí)驗(yàn)原理、方法及實(shí)驗(yàn)誤差處理方法的掌握及動(dòng)手操作能力的培養(yǎng)。對(duì)于變形彈簧對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響也不另作估算，往往和其他的影響因素混為一談，如忽略液體浮力和液膜重力的影響，以及實(shí)驗(yàn)液體的純度、溫度、拉膜時(shí)儀器的穩(wěn)定度、拉膜過(guò)程中，是否始終保持“三線對(duì)齊”等。此實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，精確測(cè)量中，一定要選擇沒(méi)有變形的完好的彈簧，否則會(huì)給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)較大誤差。粗略測(cè)量中，在不影響實(shí)驗(yàn)操作的情況下也可以使用，但在教學(xué)中需給學(xué)生說(shuō)明變形彈簧對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響及所引入的誤差，以便消除學(xué)生的疑慮。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊述武.普通物理實(shí)驗(yàn)（力學(xué)及熱學(xué)部分）[M].北京：高等教育出版社，2000.

[2] 張兆奎.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)[M].北京：高等教育出版社，2001：111-114.

[3] 田小平.用彈簧測(cè)量液體表面張力系數(shù)的實(shí)驗(yàn)探討[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2006（1）：90-92.

[4] 胡新珉.醫(yī)學(xué)物理學(xué)[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2006：122.

[5] 仇惠.醫(yī)學(xué)物理學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，2007：120.

[6] 許森東.拉脫法測(cè)液體表面張力系數(shù)公式及其簡(jiǎn)化對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響的分析[J].河北北方學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007（5）：7-8.endprint