有趣物理小实验
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2021年01月29日 23:26
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兰亭序简谱-波涛汹涌的反义词
有趣物理小实验
1 “
不听话
”
的小圆片
(1)
用小刀从硬泡沫块上削下一小 块薄片，加工成圆形
(
直径
Φ4mm
左右
)
。在一
个饮料瓶盖中，
先装半盖子水，
把泡沫小圆片放入盖中心。
这时会看到小圆片先
从中间慢慢向盖子边缘移动，
快要到达边缘时，
小圆片加速运动到边缘，
并尽力要往盖壁上爬，
最后，
小圆片一部分在水里，
一部分在水和盖壁的交界处的盖子< br>上
(
露出液面
)
。如果用牙签把小圆片
“
推
”
到瓶盖中间的水里，它仍然要往盖壁处
加速运动，且尽力往盖壁上爬，不管你怎样
“
推
”
，都将无济于事。如图
1a
所示。
(2)
往瓶盖内继续加水，
直到加满后
“
堆
”
成凸面，< br>这时会看到小圆片移动到瓶盖中
水的凸面中心处不动。你用牙签将它往瓶盖边缘方向
“< br>推
”
，那是非常困难的，你
把它推到边缘时，
只要放开牙签，
它立刻加速回到瓶盖中心的水里停着不动，
如
图
1b
所示。
发生上述现象的原因是小圆片在水里受到表面张力的作用。
液体表面类似 张紧的
橡皮膜，如果液面是弯曲的，它就有变平的趋势。因此，凹液面对下面的液体施
加拉力， 凸液面对下面的液体施加压力，轻巧的浸润物体
(
相对与水
)
在这些表面张力的作用下，就出现了上述现象。
(3)
在表面张力作用下，液体 表面有收缩到最小的趋势，在体积相等的各种形状
的物体中，球形物体的表面积最小。用一张纸在溶化的 石蜡溶液
(
或植物油
)
中浸
过之后
(
成为蜡纸或油 纸
)
，在蜡纸
(
或油纸
)
上滴入水滴。较大的水滴的形状是 扁
平的，
这是由于水滴受到重力的影响，
对于小的水滴，
重力的影响比表面张 力的
作用小得多，水滴仍呈球形。在蜡纸，油纸或油漆桌面上滴入水滴后，也可做上
述
(2)
中的实验。
在生活中，
我们看到没有盖子的装水容器壁和 水的交界面，
喝茶水杯的壁和茶水
的交界面，
放置数天后，
在交界面出现污垢 的原因就是由于液体的表面张力引起
的。
2
一杯
“
三液面
”
(1)
取一个
35OmL
的透明塑料饮料瓶，截去
2
／
3
后成一水杯。将
(
废红蜡烛
)
放
在蒸发皿中加热成液体
(
注意温度不能太 高
)
。把上述加工成的小水杯倾斜放置，
将蜡烛液体倒入小杯中又倒出来，使其在杯壁 上
“
镀
”
一层蜡，长从杯底到杯口，
宽度
lcm
左 右。
(2)
实验：将水倒入上述
“
特制
”的水杯中，用肉眼就能看到
“
镀
”
蜡部分的水面在杯
壁处呈凸面 ，没有
“
镀
”
蜡部分呈凹面，而凹凸水面高度差有
2mm
左 右，水杯中
心部分的水面呈水平面。
(3)
检验：将上述的
“
小圆片
”
放在杯中心部分的水面上，则
“
小圆片
”
基本不动，说
明这部分的水面基本上是水平的。将小圆片
“
推
”
向
“
镀
”
蜡杯壁处，放开小圆片，
则小圆片 要朝杯中心方向运动，
如图
2
中的
b
所示。
将小圆片慢慢< br>“
推
”
向没有
“
镀
”
蜡部分的杯壁方向，< br>快到杯壁时，
可看到小圆片快速向杯壁处靠拢，
并粘贴在杯
壁处。
出现上述三种情况的原因是：
对饮料杯来说，
水是浸润液体，
由于 水浸润饮料杯，
则杯壁附近的液面向上弯曲，故小圆片向杯壁处靠拢；对于
“
镀
”
在饮料杯上的石
蜡来说，
水是不浸润液体，
杯壁附近的液面向下弯曲，< br>故小圆片要朝杯中心方向
运动；而水杯中心部分的水面基本是水平的，故小圆片基本不动。
3
、我把玻璃瓶捏扁了
器材：横截面为椭圆的酒瓶、细玻璃管、带孔橡皮塞、水、红墨水
实验过程与现象： 取一只横截面为椭圆的酒瓶，灌满清水，再滴入几滴红墨水，
使清水呈红色以便观察。
取一根< br>25-30
厘米的细玻璃管
(
也可用圆珠笔芯的管儿
)
并冲洗 干净，然后插入橡皮塞中（其间不能有空隙），最后将橡皮塞紧紧地塞住
酒瓶口。使插入水中的细管中显 示出一段红色液体，液面高出橡皮塞，如图
3
所示。
如果用右手拇指和食指 捏住酒瓶前后侧面，
稍微用一点劲，
细管内的红色液面明
显上升。
如果再用拇指和食指捏住墨水瓶的左右侧面，细管内的红色液面明显下降
4
、魔棒提杯
器材：一次性纸杯
2
个、球形磁铁、钢锯条、塑料管、彩纸、胶带、胶水
< br>实验过程与现象：
在一次性纸杯底外壁并排粘两块钢锯片，
把另一个纸杯底取下
（剪掉多余的地方）
，
把它粘贴在上一个杯底外侧
（使钢锯片隐藏在两个杯底之
间）。把球形磁铁镶嵌在塑料管的一端，用彩纸包住整个塑料管，制成一根彩色
魔棒。将纸杯放在桌上 ，用右手握着魔棒的中部，将魔棒一端插入纸杯里，使魔
棒的端头与杯底接触。
第一次用没有磁 铁的一端接触杯底，
这当然不能将杯提起
来，
然后再将棒巧妙地调头，
即可吸 住钢锯片，
魔棒与杯一起被提起而离开桌面。
六、上下浮动的滴管
器材：胶头滴管、
200ml
量筒、水、橡皮膜
实验过程与现象：
胶头滴管吸入适量的水，
使其漂浮在量筒中的水面上，
用橡皮
膜密封量筒口， 如图
6
所示。用食指按下橡皮膜，可使胶头滴管下沉；当手指按
下的深度适当，可使胶 头滴管悬浮；若在悬浮时松手，滴管将上浮；若在悬浮时
继续按，滴管将下沉至量筒底部。
2.
有孔纸片托水
大家知道，凡是有孔 的东西，都是会漏水的。可是，现在你将看到一张满纸都是
小孔的薄纸片，居然能托起一斤重，甚至两斤 重的水，而滴水不漏。
1
．器材