打撈沉船最常見的辦法是在沉船上綁上很多浮桶,就像給它穿上一件救生衣,使沉船更容易被打撈上來(lái)。你可能沒(méi)想到,小小的葡萄干在碳酸飲料中也能像沉船一樣漂起來(lái)。今天我們就來(lái)研究漂浮的葡萄干這一奇妙的現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)器材
塑料杯
葡萄干
大米
黃豆
干凈透明的、有大量氣泡的碳酸飲料200mL(圖1)
實(shí)驗(yàn)步驟
1.將碳酸飲料倒入塑料杯中,然后,拿起一粒葡萄干,
放到飲料中(圖2)。
想一想葡萄干會(huì)一直沉入水中嗎?
我發(fā)現(xiàn):___________。
2.比較葡萄干在杯底和漂浮上來(lái)后葡萄干周圍氣泡 分布情況。
沉底時(shí)氣泡分布情況;多□少□
漂浮時(shí)氣泡分布情況:多□少□
3.用其他材料(比如黃豆、大米、或者紐扣)重復(fù)做這個(gè)實(shí)驗(yàn),觀察會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生。我發(fā)現(xiàn)_______________。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
葡萄干放進(jìn)飲料杯后,先是下沉的(圖3),隨著周圍氣泡的增多又會(huì)上?。▓D4)。葡萄干到達(dá)飲料表面后,一部分氣泡相繼破裂了,葡萄干又會(huì)下沉,這樣往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
實(shí)驗(yàn)原理
碳酸飲料中溶解了大量的二氧化碳,這些二氧化碳是不穩(wěn)定的,遇到攪動(dòng)或加熱就會(huì)變成氣泡從液體中釋放出來(lái)。葡萄干在下落的過(guò)程中攪動(dòng)了周圍的碳酸飲料,當(dāng)它下沉到杯子底部以后,周圍的二氧化碳形成了氣泡,附著在葡萄干上,像給它套上了救生圈,葡萄干就浮了上來(lái)。葡萄干漂浮在飲料表面的時(shí)候,在表面以上的氣泡會(huì)破裂,它就又重新開始下沉了。當(dāng)葡萄干沉入到杯底以后,重新集聚了氣泡后又漂起來(lái)了。
背景知識(shí)
1.浮力:物體在液體中受到的使物體上浮的力,稱為浮力。物體的體積和周圍液體的密度越大,浮力越大。有些物體在水中上浮是因?yàn)楦×Υ笥谥亓Γ热缒緣K;有些物體在水中下沉是因?yàn)楦×π∮谥亓?,比如鐵塊。
2.重力:地面上的物體受到地球的吸引力,稱為重力。質(zhì)量越大,物體受到的重力越大。
引發(fā)思考
1.怎樣才能讓更多的二氧化碳包裹住放入的物體,使其能夠更輕松地漂浮起來(lái)呢?
2.圖5是葡萄干上浮的過(guò)程圖,相鄰的圖片時(shí)間間隔為0.2秒,試分析葡萄干在上浮過(guò)程中速度的變化規(guī)律。
指過(guò)留痕
適合年級(jí):小學(xué)高年級(jí)和初中低年級(jí)
水的表面究竟是什么樣子?今天我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)揭示這個(gè)秘密。
實(shí)驗(yàn)器材
清水200mL
塑料杯
黑芝麻5g(可用粉筆灰等能浮在水面上的粉末代替)
肥皂
清潔布(圖1)
實(shí)驗(yàn)步驟
1.取一杯清水,在杯子的邊緣附近放幾粒黑芝麻,觀察黑芝麻的運(yùn)動(dòng)情況:
A 滑向邊緣□ B 滑向杯子中心□ C 靜止不動(dòng)□
2.在一杯清水中倒入黑芝麻,使黑芝麻能夠覆蓋水面,用手指慢慢在水面劃過(guò)一道線,猜一猜手指能劃開水面嗎?
我猜想:______。
等待5秒鐘,看看黑芝麻是否被手指分成兩部分?
我發(fā)現(xiàn):______。(見圖2)
3.在手指上蘸一些肥皂,再用手指劃過(guò)水面,猜一猜這次手指能劃開水面么?
我猜想:_______。
等待5秒鐘,看看黑芝麻是否會(huì)分開。
我發(fā)現(xiàn):________。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
把黑芝麻放在杯子邊緣附近,黑芝麻會(huì)向邊緣移動(dòng),用手指無(wú)法劃開水面上的黑芝麻。而涂有肥皂的手指可以將黑芝麻劃開,等待一段時(shí)間后,黑芝麻不會(huì)重新合攏。
實(shí)驗(yàn)原理
水表面的水分子就像一張拉緊的橡皮膜,它有一定的彈性,也能夠承受一定的重量。杯子邊緣的黑芝麻靠近邊緣一側(cè)的表面張力大,所以黑芝麻向杯子邊緣滑動(dòng)。用擦有肥皂的手指劃水時(shí),因?yàn)榉试碛邢魅醣砻鎻埩Φ淖饔茫谥ヂ樵诜试硪粋?cè)受到的表面張力比在水一側(cè)的表面張力小,所以黑芝麻會(huì)向靠水的一側(cè)移動(dòng)。這樣黑芝麻就被分開了。
背景知識(shí)
表面張力:在水體的表面,有一個(gè)使水面收縮的力,使水的表面積盡量保持最小,這個(gè)力稱為表面張力。
分子:保持物質(zhì)性質(zhì)的最小微粒,稱為分子。
引發(fā)思考
在火柴的一端抹上一些肥皂,然后把它放在水面上,看看會(huì)發(fā)生什么奇妙的現(xiàn)象?