毛细现象的例子有哪些(毛细现象的应用实例推荐分享)

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2022-04-18
毛细现象的例子有哪些(毛细现象的应用实例推荐分享)?

前几天,有个提问:

孩子喜欢玩水似乎是天性,不管是水坑里的水,水龙头里的水,喷泉口出来的水,他们都会一直盯着看,试图动手或者动脚。有什么好的方法可以把学习和玩耍两者结合呢?

作为一个陪娃玩水6年的宝妈,我想说,爱玩水是孩子的天性。多找一些有趣的科学小实验在家陪玩,不失为一个集学与玩为一体的好机会。既能满足孩子自由玩水的愿望,也能帮助孩子更好地掌握基础的科学知识,将来在生活中学以致用。

先来贡献一些我和可爱多在生活中玩过的科学小实验供大家参考。

1.人工降雨实验

所谓的人工降雨实验,就是在不断沸腾的热水壶上方放一个盛满冰块的碗。冷热交锋之下,水蒸气会快速凝结成小水滴滴落,形成人工降雨。

2.色素降雨实验

这个实验所需要的原材料非常简单:透明敞口瓶或杯子、可食用色素、泡沫洗手液、水。

先往透明瓶子中加入大半杯水,再挤入一些泡沫洗手液,覆盖住整个水面。再将色素滴入,就能看到色素成柱状从水面降落。

这个效果与降雨类似。泡沫类似云朵的效果,色素类似灰尘或水滴的效果,只有色素在泡沫中积累到一定量了,才会穿透泡沫降落到水里。

这个实验的效果特别直观好看,孩子可喜欢玩啦!

3.冰块实验

冰块实验也是孩子特别爱玩的,盛夏的时候玩冰块可太爽了!可爱多经常会主动要求我倒一碗水放冰箱冷冻室结冰,供他观察和玩耍。

玩冰块的过程中,可以让孩子观察一下。

①为什么冰块里既有白色的,又有透明的,还有一些小气泡?它们是如何形成的,原理是什么?

冰块里有白色是因为水里的空气被封印在里面了。冰块里的小气泡就是水里的空气。

②冰块为什么会融化,融化速度跟什么有关系?

当水的温度低于0℃时,水才会冻结,成为固态的水。当水的温度处于0~100℃时,水会变成液体,冰块会融化,是因为周围的温度变高了。温度越高,冰块融化得越快。除了环境温度以外,冰块的融化速度还与空气流通速度相关,空气流通速度越快,冰块融化速度越快。

③冰块为什么浮在水面上,而不是沉在水底?

水在4℃时密度最大,高于或低于4℃,密度都会变小。冰块的密度比水低,所以会飘在水面上。

4.虹吸实验

虹吸实验的材料也非常简单,只需要一根吸管,两个水杯即可。

图片来自《往上爬的水》

具体操作详见这项图片。首先,把吸管放入水中,排出吸管中所有的空气。接着摁住吸管的一端,将吸管缓缓移出水杯,你将会看到水从吸管里缓缓流淌的“奇迹”。

除此以外,我们最近看了几本与水相关的科普童书,发现了更多有意思,适合在家实操的科学小实验。

《知乎版十万个为什么》、《水的旅行》、《水的世界》、《神奇校车之水的故事》、《往上爬的水》、《制造彩虹》

《知乎版十万个为什么》、《水的旅行》属于科普性比较强的知识类童书,能给予我们学科知识上的有力补充;《神奇校车之水的故事》属于故事性比较强的科普书,以孩子们变身进入水的世界去亲自冒险的模式去探索水的奥秘,读起来有身临其境的效果;《水的世界》、《向上爬的水》、《制造彩虹》属于实操性比较强的科普书,将现象与本质相结合,一步一步指导孩子做实验,进而拆解科学原理。其中,《水的世界》配备了非常多实验会用到的器材和道具,家长可以直接拿来主义,不需要费劲去自个准备实验材料,超方便。

下面再来讲一讲,这几套书里分别有哪些好玩的与水相关的科学小实验。

5.制造彩虹

插图来自《制造彩虹》

《制造彩虹》这本书用一问一答的方式详细介绍了制造彩虹的方法:

  • ①要在阳光充足的地方,让阳光照在水滴或水雾上。
  • ②由于彩虹只在背对阳光的时候能看见,所以要背对阳光,向与太阳相反的方向看。
  • ③当彩虹出现时,背景昏暗的地方,彩虹更加清晰。

《制造彩虹》

除此以外,当我们装有水的塑料盒放在阳光下时,也能看到彩虹。

《制造彩虹》

这是因为太阳照射过来的白色光里有不仅有我们肉眼可见的红色、蓝色、黄色光,还有彩虹里的其他光。当光线从空气进入水中,或者从水中进入空气中时,会出现弯折,白色的光线变会呈现出各种各样七彩的颜色。

6.会爬的水

这个实验与虹吸实验有些类似,但可玩性更强。主要利用的是面巾纸的吸水性。

做这个实验之前,可以问问孩子,在我们的生活当中,哪些是吸水材料,哪些是不吸水的材料。

吸水材料有抹布、纸巾、毛笔等,不吸水的材料有塑料、钢铁等。

《会爬的水》

实验一:测试纸巾的吸水能力

提出问题:纸巾能把水吸引到多高的位置?

A.无论多高都可以爬上去。 B.可以爬10cm高。 C.爬不到5cm。

让孩子预测答案,选一个选项。

实验结果是,水爬到5cm以上时,爬行速度会变慢。超过8cm基本停止爬行,最高能到达10cm。

实验二:纸巾引流实验

《往上爬的水》

将纸巾反复折叠四次成细条状,用订书机固定。

将纸巾放入水杯中进行测试,当露在水杯外的纸条高于、低于和持平于水杯内的水位时,水能不能顺利滴落?

答案:浸湿过的纸巾导流速度比较快。当纸巾的A端高于水杯水面B端或者AB持平时,水不能流下来。只有A端低于B端,水才可以流下来。

实验三:毛细实验

《往上爬的水》

不知道大家有没有观察过杯子里的水。通常来说,水杯两端总是比中间高。

我一直挺好奇,这是啥原因。

《向上爬的水》中有解释:液体在细长的玻璃管中向上爬的现象叫毛细现象。玻璃管越细,水受到吸引爬得越好。

大家可以拿几根粗细不同的透明管倒入水,让孩子观察比较下,验证科学的时刻到啦!

7.雪花实验

雪花挺常见的。尤其是冬天,每天早晨出门时,总能看到车上、草坪上、玻璃上有一层白白的霜装物质。用肉眼凑近了细看,我们可以看到部分雪花的形状。

玻璃窗的观察效果尤其明显。

车窗上的雪花和《知乎十万个为什么》、《水的旅行》

看到了雪花,孩子肯定会问:“雪花为什么是白色的?雪花是什么形状的呢?”

关于这两个问题,《知乎版十万个为什么》上有明确答案:雪花呈现白色是由于光的反射形成的。可见光中有各种波长的光线,不同波长的光线所呈现出的颜色也不相同。由于雪是由很多个小冰晶组成,这些小冰晶有各种凹凸不平的表面,足以把各种不同波长的光线全部反射掉,因此,我们看到的雪花就是白色的。

水蒸气凝华结晶,属于六方晶系。迄今为止,科学家已经发现了两万多种雪花的形状,无论形状细节如何,整体外观都是六角形的。

在《水的旅行》上,我们可以看到为了探究雪花形状之美耗尽一生的“雪花人”——威尔逊·本特利拍摄的各种形状的雪花,特别细致真实地展现了雪花之美。

我在汽车玻璃窗和车灯处拍到的雪花

看到这里,我想到了自己曾经在车玻璃上看到的雪花。虽拍得不及本特利拍摄得那么唯美,却也能看到雪花的大致雏形,让我一度感到得意和开心。

特别清晰的这张是在车灯上拍到的,大家也可以试试带孩子观察车灯上的雪花呦!

8.净水实验

《神奇校车之水的故事》

我和可爱多最早知道水的净化过程,是通过阅读《神奇校车》了解的。

大自然中的水要输送到每家每户需要经过很多环节:经过混合池,让明矾吸附灰尘和泥土;经过沉淀池,明矾会沉到水底;经过沙子和砾石组成的过滤池,将残留在水中的杂质过滤掉;在通往储水罐的水管里,加入了强化牙齿的氟化物和能杀灭病菌的氯;干净的水通过地下输水管送到各种建筑物里。

《水的世界》是与水相关的实验套装,里面恰好就包含了净水实验的材料,和我们所学的知识点匹配度极高。很适合家庭自制净水装置,观察水的净化过程。

9.结晶盐画

可爱多在看科学视频《谁拿了小驴子的盐》

《水的世界》除了配备基础的实验材料,还有10堂精彩的科学网课供我们同步学习。第二堂课《谁拿了小驴子的盐》教了可爱多溶质、溶剂和溶液的区别,还让我们用盐、白糖、油、石头与水搅拌,看看哪些是可溶性物质,哪些是不可溶性物质。

同时,水不能无限容纳某种溶质,加得多了,会达到饱和状态,无法再溶解溶质。

可爱多在搅拌饱和盐水

以盐为例,当你把盐往水里加到一定程度,无论你如何搅拌,都无法溶解。这样的水叫饱和盐水。

可爱多用饱和盐水作画

当你用饱和盐水在黑色卡纸上作画时,在湿润的时候,看不出什么明显效果。

结晶盐画

当水分蒸发掉以后,结晶盐就会呈现在黑色卡纸上,效果特别明显。想要画面干得快一些,也可以借助吹风机的力量吹干。

10.桔子潜艇

图片来自《水的世界》

把橘子放进水杯里,橘子会漂浮在水面上。

图片来自《水的世界》

把橘子皮剥掉,再丢进水里,橘子就会沉到水底。

这是因为橘子在水中的浮力大于自身的重力,所以会漂浮在水面上。如果剥掉橘子皮,重量虽然减轻了,但橘子的密度变大了,浮力减小了,且重力大于浮力,所以会沉入水底。

今天,我把这10个与水相关的科学小实验送给大家,希望每个孩子都能在玩水的同时,学到多多的科学小知识哟!

THE END

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