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難易度:*

建議操作年齡:7歲以上

7歲以下小朋友,建議由家長陪同操作喔!

實驗時間:約5-10 分鐘

材料

  • 胡椒粉(或可用爽身粉、粉筆灰…替代)
  • 滴管x3(或可用棉花棒替代)
  • 水盆x3(或可用深度較深的盤子、口徑較寬的大碗…替代)
  • 洗碗精(或肥皂水)
  • 小蘇打水(一小杯)
  • 牛奶(一小杯)

步驟

  1. 分別在3個水盆中裝水,在水面灑上一些胡椒粉(或爽身粉…)
  2. 以滴管(或棉花棒)沾一點小蘇打水,再滴進或碰觸第一盆裝有胡椒粉水的水面中央,觀察水面上的胡椒粉有無異狀發生。
  3. 以滴管(或棉花棒)沾一點牛奶,再滴進或碰觸第二盆裝有胡椒粉水的水面中央,觀察水面上的胡椒粉有無異狀發生。
  4. 以滴管(或棉花棒)沾一點洗碗精,再滴進或碰觸裝有胡椒粉水的水面中央,觀察水面上的胡椒粉有無異狀發生。
  5. 此時會發現,碰觸到洗碗精的胡椒粉,像逃跑般的由中央快速往四面散開!

原理:

原本水面上的胡椒粉會因水面張力而散開,然而因洗碗精或肥皂水的表面張力較小,所以在加入洗碗精或肥皂水之後,破壞了原本水面上的表面張力,胡椒粉就被外圍水的表面張力拉跑了。

知識加油站:

什麼是表面張力呢?

簡單來說,表面張力是指液體具有一種使表面積收縮的力量!
水的表面張力讓水可以把自己的身體向內縮,不斷地縮縮縮,縮成最小的表面積來讓它自己處於較低的能量的穩定狀態,所以表面張力也可以說是液體表面抵抗擴張的力量!
不同液體間表面張力也各不相同!另外,當水面上的表面張力大於物體的重量時,物體就會浮在水面上。
像是我們平常在樹葉上看到的水珠(圖一)、看似滿出來但又不會溢出水杯的液體(圖二)以及能夠行走在水面上的昆蟲(圖三)等等… 都來自表面張力唷!

樹葉上看到的水珠
圖一
看似滿出來但又不會溢出水杯的液體
圖二
能夠行走在水面上的昆蟲
圖三

動動腦:

在第三盆水中,當碰觸到洗碗精的胡椒粉,像逃跑般的由中央快速往四面散開時,表示水面中間的表面張力是變大還是變小呢?(答案請反白)

變小喔!因為洗碗精破壞了中間的表面張力。

實驗結論:

三種液體中,洗碗精水周邊的表面張力最小,所以胡椒粉被外圍水的表面張力拉跑了!

♥ 經驗分享

如果已經玩過“嚇跑胡椒粉的神奇魔術手”的小朋友,在讓他們進行這個進階實驗時,建議這次可以使用肥皂水或洗衣精 代替 前一個實驗使用的洗碗精,可以讓小朋友學習動動腦,訓練舉一反三的思考能力喔!

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