(原创)家庭实验室:小实验——纸巾连通器
纸巾连通器
日期:2017.08.05 星期六
实验人:王璇
实验材料:3个透明塑料杯,两片纸巾、色素、水
实验方法与步骤:
1.在左右两个杯子中倒入半杯水,中间杯子是空的。
2.向左右两边分别滴入色素。
3.用手摇匀素色。
4.将纸巾分别放入左边杯子和中间空杯,右边杯子和中间空杯。
5.等待24小时以三个杯子里面的水一样高了。
科学道理:纸巾吸水是一种毛细现象,力来自纸巾颗粒之间的间隙。因为间隙,即无数倍大于空气的分子颗粒,又小于间隙表面分子颗粒体积的总和。这样间隙里面的空气分子数量,就少于间隙表面分子数量,使空气分子无法满足间隙表面分子吸引力的平衡要求。即间隙表面分子形成的吸引力,在空气中产生剩余吸引力。而水的密度大于空气的密度,这样剩余吸引力就将密度更大的水吸引上来,以达到能量守恒
表面能用分子力解释:液体的内聚力是形成表面张力的原因。在液体内部,每个分子都在每个方向都受到邻近分子的吸引力(也包括排斥力),因此,液体内部分子受到的分子力合力为零。然而,在液体与气体(或固体)的分界面上的液体分子在各个方向受到的引力是不均衡的,造成表面层中的分子受到指向液体内部的吸引力,并且有一些分子被“拉”到液体内部。因此,液体会有缩小液面面积的趋势,在宏观上的表现即为表面张力现象。
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指导教师简介:潘书朋,中学物理教师,在《当代教育家》、《光明日报》、《中国教师报》、《中学物理》、《新课程评论》等国家、省级刊物、教育网站上发表教育教学论文50余篇。多年来一直致力于“让物理教学回归实验室”的课题研究,所申报的教育部教师科研基金“十二五”规划重点课题子课题荣获教育科研成果一等奖。
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