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      力學小實驗:鋼針水上漂——水的張力實驗

      力學小實驗:鋼針水上漂——水的張力實驗插圖

      難易指數:★★★☆☆(中級

      準備工作:

      一盆,一根縫衣或者其他小片金屬,一張香煙紙或者吸墨紙,一些洗滌劑或者肥皂。

      適合年齡:6歲以上

      水上漂實驗方法:

      把縫衣針(或者其他小片金屬)放置在香煙紙(或者吸墨紙)上,將二者輕輕放在水面上,此時紙片和縫衣針都浮在水面上。幾分鐘后,紙片吸足水慢慢沉沒到杯底,而縫衣針會依然浮在水面。這時從邊緣往水盆中慢慢倒入一些洗滌劑(或者肥皂水),剛才還漂浮著的縫衣針立刻沉下去了。

      力學小實驗:鋼針水上漂——水的張力實驗插圖1

      力學小實驗:鋼針水上漂——水的張力實驗插圖2

      力學小實驗:鋼針水上漂——水的張力實驗插圖3

      知識講解:

      金屬比水密度要大,也就是說同體積的金屬一般比水要重,會沉到水下面去。但是水的表面有一種張力,在表面張力的作用下,液體表面有收縮到最小的趨勢,當表面張力大于水面上物體的重量時,物體就會浮在水面上。也由于這個張力,水有將體積收縮到最小的趨勢。你將杯子加滿水,它會在杯子上端形成一個高于杯口的小水丘而不溢出來,甚至還能在上面多加兒枚硬幣。但一旦此時再往水里加入洗滌劑或者肥皂,破壞掉水面的張力,縫衣針就會沉下去,形成水丘曲面的杯口也會一下子溢出水來。

      水的表面有一層膜叫表面層,它處在氣體與液體之間。表面層里分子的分布要比液體里的稀疏些,也就是分子間的距離比液體內部的大一些,分子間的相互作用表現為引力。這種液體各部分間相互吸引的力,就是表面張力。

      注意:6歲以下兒童請在家長指導下進行實驗。

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