STEAM实验之神秘的水悬浮

网友投稿 2018-08-23 22:38

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基于PBL理念的STEAM实验课程

悦町教育出品

STEAM实验

Lead-in (导入)

科学是最神奇的魔术师,今天我们探究的是神秘的水悬浮,将灌满水的瓶子放在伙伴的头顶上,倒置过来,将会发生什么?通过对瓶口的小设计,我们会看到一个魔幻的现象,这将是考验你和小伙伴的酷炫魔术,快来跟着视频来试试。

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Theory 

原理

神秘的水悬浮对应STEAM教育中的科学部分,具体运用了水表面张力、水的浮力等知识点。

Estimated Time

预估时间

15 minutes(十五分钟)

Materials

材料

  1. 玻璃瓶(口不应过大)

  2. 沐浴球网(或铁丝网,网眼不应过大)

  3. 牙签

  4. 橡皮筋

  5. 水盆

  6. 剪刀

instruction

步骤说明

1. 将水瓶内灌满水;

2. 用剪刀在沐浴球上剪下适合大小的网;

3. 将纱网对叠两层,以免网孔过疏;

4. 用橡皮筋将纱网固定在瓶口;

5. 倒转水瓶,用手捂住瓶口(以防万一可以将水盆放在下方以免发生意外);

6. 慢慢挪开手,发现漏了一小会水,漏水就停住了;

7. 取数跟牙签,从纱网的孔眼将牙签插入水瓶,神奇地发现水仍然不会漏出;

8. 牙签迅速上浮到水面。

注:有条件的情况可以找个小伙伴来进行在其头顶进行挑战,增加试验的挑战性。

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Troubleshooting

疑难解答

Q1:充满孔眼的纱网怎么留住水?

A1:答案是水表面张力。液体的表面表现得好像在它上面有一层薄膜一样。这是一种叫做内聚力的力量引起的这种效应,内聚力是液体分子相互吸引的结果。由于水分子连接在一起(通过凝聚力)在表面上的每个微小开口之间形成薄膜,这层薄膜将水留在水瓶内。

Q2:牙签为什么在穿过网眼时不会让水漏出?

A2:这是因为牙签穿过网眼,使得水表面的张力收到一瞬间的破坏,但水分子仍然紧密地相互连接,一旦牙签通过网眼,水分子又迅速相互吸引,形成水膜,将水锁在瓶内。

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水表面张力

References

参考资料

  1. https://www.stevespanglerscience.com/lab/experiments/water-screen/

  2. https://www.buzzfeed.com/celestinomark/8-totally-awesome-tricks-you-can-do-with-water?utm_term=.epr7O5P1x5#.ygr9gK4RlK

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