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不沉的针:水表面张力
发布单位:县局机关        发布人:超级管理员        日期:2018-07-28         浏览次数:455

[简介]
针的比重比水大,却无法下沉,但藉由肥皂水的加入可使其下沉。

图一 比重比水为大的针竟浮于水面上


[示范步骤]
1. 取一乾净烧杯,将烧杯加水至接近满水。
2. 将针(或大头针)置于滤纸上。
3. 慢慢地将滤纸平放于水面上,使滤纸浮于水上,不久之后浸湿的滤纸开始下沉,结果发现针漂浮于水上,如图一所示。
4. 将肥皂水缓缓加入,结果针下沉。

[溶液和器材]
1. 滤纸一张。
2. 乾净的针(或大头针) 数根。
3. 肥皂水(脂肪酸钠溶液)少量。
4. 烧杯一个。

[原理和概念]

1. 由于液体表面的分子受到向内的净力,所以液体表面会儘量内缩。而表面张力就是增加液体表面积所需的能量。

2. 可由公式 T = F/2L 求出表面张力大小。此处 T 表示表面张力,单位为 dyne/cm (达因/厘米) ,F 表示力,单位为 dyne (达因),L 表示长度,单位为厘米 (cm)。

[背景知识]

1. 水的表面张力约 71.96 达因/厘米,而 1% 的肥皂水约 29.11 达因/厘米,5% 的肥皂水约 28.26 达因/厘米,由此可知,当加入肥皂水,降低了水的表面张力,导致针下沉。

2. 液体 与液体接触的气体 温度(℃) 表面张力(达因/厘米)

[问题和参考答案]

1. 针的比重比水大,为何不会下沉到水底?

答: 因为针受到水的表面张力,所以针会浮在水面。

2. 举出生活中其他的表面张力例子。

答: 由于水的表面张力, 使得水滴形成圆球状,豉豆虫和水黽可在水面上行走。 

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