段玉佩
大水槽(可以用水盆來代替),帶蓋玻璃瓶,紗網(wǎng),剪刀,圓口水杯,清水,硬紙板,彩筆,線繩
用硬紙板和彩筆制作一個警示牌,上寫“不要拿走紙版”等字樣,來增加實驗的神秘感。
用紗網(wǎng)包住瓶口,可以把瓶蓋的中間挖去來固定紗網(wǎng)(可以請家長幫忙,注意不要割傷手),也可以用線繩將裁剪好的紗網(wǎng)固定在圓口水杯之上。
將紗網(wǎng)固定好之后,檢查一下牢固程度,尤其是選擇用線繩來固定時,你要反復檢查紗網(wǎng)的牢固性,及紗網(wǎng)與瓶口是否完全緊貼。
檢查沒有問題之后,我們的實驗就可以開始了。將水從蓋在瓶口的紗網(wǎng)上倒入水杯中。這個時候,有孔洞的紗網(wǎng)尚且不會擋住水的流動。注意,瓶中必須要完全倒?jié)M水。
倒?jié)M水之后,將剛才制作的硬紙板指示牌平放在瓶口。將水瓶倒置過來,此時水并不會流出來。但是如果把紙板拿開會怎樣呢?同學們一定覺得“水會流下來啊?!蹦銓⒅甘九戚p輕平移走試試看,紗網(wǎng)竟然滴水不漏!
如果你是當眾演示,可以嘗試讓觀眾靠近觀察,當他們都認為確實沒有使用障眼法之后,你再將罩著紗網(wǎng)的瓶子傾斜,這個時候,水就會順利流出水杯了。
在這個實驗中,最開始撐住紙板,讓水不能流出來的是大氣壓強;而在拿走紙板之后,水依然沒有流出來,這是因為蓋上紗網(wǎng)的瓶口除了大氣壓強外,還有水的表面張力在起作用。水在紗網(wǎng)的小孔處,具有強大的表面張力,就像一層結(jié)實的水膜,在瓶中的水和外界空氣之間牢牢地形成了一個屏障,將整瓶水都撐住了。而當你傾斜瓶子時,空氣會進入到瓶中,導致瓶子連通了大氣,水膜的表面張力就撐不住了,水就流出來了。
將紗網(wǎng)換成紗布試試看,再將紗布換成孔洞更小的布試一試。當罩在瓶口的材料的小孔孔徑大到什么程度的時候,或者小到什么程度的時候,這個實驗就無法成功了?為什么呢?