用楔形玻璃板探究板间水膜高度与厚度的关系

实验探究渐入佳境。

我们猜测，两个漂浮物相互靠近的时候，相邻的两个表面之间将形成一个狭缝，表面张力所引发的毛细现象会使缝间水膜上升，从而引发水平方向的压力差，从而造成漂浮物之间的吸引或排斥现象。

近日，我们用双玻璃板构建狭缝，探究水膜厚度与水膜高度的关系，为漂浮物之间作用规律寻求理论依据，取得初步成果。

实验目的

为了探究漂浮物之间的作用规律，首先要通过实验探究在表面张力作用下，缝间水膜厚度与水膜高度的对应关系。

实验器材

为了完成上述设想，我们找来的一些器材：从生物实验室借到一个培养皿，从物理实验室借到两块玻璃板，从教务处借来一瓶墨水、两个夹子和几枚曲别针，在图书馆三楼找一个僻静的地方，开始进行科学探究吧。

实验步骤

把曲别针的一半拉直，夹在两块玻璃板中间，使两片玻璃板中间形成一个狭缝。

小心地用两枚燕尾夹固定住双层玻璃板，保持玻璃板的稳定。小心调节玻璃板的边缘，让玻璃板的底部和边缘都对齐。

将双层玻璃板狭缝小心地放入盛有些许墨水的培养皿中，发现墨水沿着板间狭缝逐渐上升，形成一个神奇的曲线。随着板间狭缝厚度的增加，水膜高度逐渐减小。

放置一段时间后，板间水膜形成一条平滑的曲线。

随后，清洗器材，打扫实验场所。

实验人员过于兴奋，清洗过程中，墨水四处飞溅，白色的T恤上布满了不规则的墨点，只能再买一个新T恤了。

实验结论

如果是水浸润的物体，两个物体之间的距离越近，物体之间的水膜就越高。

依照毛细现象的基本规律，两侧玻璃对水膜的拉力单位宽度上为一定值，水膜越厚，高度就会越低，液面高度与液面厚度应该满足反比例关系。

由于缝隙从左至右越来越宽，水膜曲线应该属于反比例函数曲线。

由实验现象可知：两物体靠的越近，毛细现象引发的液面提升越高，产生的负压就越大，两者的吸引力就越大。这个实验结论与漂浮瓶盖之间的吸引力规律相一致。

数据处理

据肉眼观察，发现水膜曲线与反比例函数曲线很接近，但是在几何画板中实际测定发现，水膜曲线与反比例函数出入比较大。

数据分析

据初步分析，估计是流体尚未真正达到平衡所致。如果让装置静置更长的时间，让狭缝之中的水膜完全平衡之后，水膜曲线与反比例函数曲线应该更加接近。

后续实验

择机重复前面的实验，让装置静置更长的时间，重新测算水膜曲线方程，并于反比例曲线相比较。

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