力学小实验:钢针水上漂——水的张力实验

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力学小实验:钢针水上漂——水的张力实验插图

难易指数:★★★☆☆(中级

准备工作:

一盆,一根缝衣或者其他小片金属,一张香烟纸或者吸墨纸,一些洗涤剂或者肥皂

适合年龄:6岁以上

水上漂实验方法:

把缝衣针(或者其他小片金属)放置在香烟纸(或者吸墨纸)上,将二者轻轻放在水面上,此时纸片和缝衣针都浮在水面上。几分钟后,纸片吸足水慢慢沉没到杯底,而缝衣针会依然浮在水面。这时从边缘往水盆中慢慢倒入一些洗涤剂(或者肥皂水),刚才还漂浮着的缝衣针立刻沉下去了。

力学小实验:钢针水上漂——水的张力实验插图(1)

力学小实验:钢针水上漂——水的张力实验插图(2)

力学小实验:钢针水上漂——水的张力实验插图(3)

知识讲解:

金属比水密度要大,也就是说同体积的金属一般比水要重,会沉到水下面去。但是水的表面有一种张力,在表面张力的作用下,液体表面有收缩到最小的趋势,当表面张力大于水面上物体的重量时,物体就会浮在水面上。也由于这个张力,水有将体积收缩到最小的趋势。你将杯子加满水,它会在杯子上端形成一个高于杯口的小水丘而不溢出来,甚至还能在上面多加儿枚硬币。但一旦此时再往水里加入洗涤剂或者肥皂,破坏掉水面的张力,缝衣针就会沉下去,形成水丘曲面的杯口也会一下子溢出水来。

水的表面有一层膜叫表面层,它处在气体与液体之间。表面层里分子的分布要比液体里的稀疏些,也就是分子间的距离比液体内部的大一些,分子间的相互作用表现为引力。这种液体各部分间相互吸引的力,就是表面张力。

注意:6岁以下儿童请在家长指导下进行实验。

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