水的表面张力之趣探

                         四（3） 郑倩文

一、问题的提出
    在生活中，只要留心观察，总会发现很多令人迷惑不解的科学问题。比如：泡泡吹出来以后圆圆的停留在吸管上；水龙头关后，总有几滴圆圆的水留在管口；早晨露珠停留在叶子上闪亮。这些都是为什么呢？我觉得很有意思，于是就去请教老师，老师给我一个提示让我自己继续探究，那就是：水的表面张力。

http://s3/mw690/001u4rcfgy6YGCv9RfA02&690
       

二、研究方法

实验探究法、查找资料法

三、研究过程

我不懂什么是水的表面张力，出于好奇，我就上网查找资料来弄明白：科学上把水具有使其表面尽量缩小的力，叫做水的表面张力。简单地说，原来就是水分子之间的吸引力，类似于粘性。

那水的表面张力到底有多大呢？出于追求答案，我就动手做了两个实验来探究水的表面张力。

实验一：往装满常温水的水杯里能投几枚一角硬币？
    实验器材：常温水、50枚一角硬币
    实验猜测：可放5枚硬币
    实验步骤：我倒了一杯满满的常温水，继续加水，水就漫出来了。但如果往里面加硬币会怎么样呢？我小心翼翼地往水里装硬币，生怕水漫出来；一枚、二枚、三枚、四枚、五枚，可水没有漫出来，只是水面中间凸出来，与杯沿形成一道凹槽。我感到奇怪：这杯子里到底能放多少枚硬币，水才会漫出来呢？我接着往杯子里投硬币，投得硬币越多，凸出来越高，凹槽越深，直到我投了35枚硬币时，水才漫出来。真不可思议！看去已经快满出来的水，却可以继续装下34枚硬币！

http://s8/mw690/001u4rcfgy6YGCzTgWza7&690
http://s15/mw690/001u4rcfgy6YGCCJm1w6e&690

实验得知：往装满常温水的杯子里再装相应的水，水会漫出来，却能再投一角硬币34枚。

实验二：一枚硬币上能滴几滴水？
    实验器材：滴管、一元硬币、常温水。
    实验猜测：可以滴10滴

实验步骤：把硬币放在水平的桌面上，我拿起滴管放在杯子里使劲挤压吸水，使滴管里装满水，聚精会神地朝硬币的表面滴，一按滴管，水抖了一下，缩在了硬币的表面。我继续滴，滴了十滴，硬币表面还有一半的空间。我又猜大概滴30滴应该够了，就连续滴了30滴，可是硬币的表面还是没滴满，一直到滴了45滴时，硬币的表面才铺满了水，但没有满出来，依旧还可以滴，只是水不断地向上凸起来，结果到了56滴，水终于漫出来了。啊，想不到小小的硬币居然能滴55滴水（印有数字的一面）。（往硬币上印有花的一面可滴46滴，可能是硬币表面数字和印花所占的面积不同吧。）

http://s6/mw690/001u4rcfgy6YGCOEQ9nb5&690

http://s5/mw690/001u4rcfgy6YGCPpztqd4&690

实验得知：每滴水滴在硬币表面时都会紧缩在硬币表面，当水铺满硬币表面时不会漫出而是往上“凸”出，一个一角硬币的数字那面能滴55滴水（印花面能滴46滴水）。

此时，我又想到了：水的表面张力跟水的温度有没有关系呢？于是，我又准备了100度的开水、50度的温水、冰水等3种水进行实验（各进行5次，同一个杯子，同一枚硬币）。四种温度下的结果是：

5次实验平均：

实验得知：水的表面张力跟水的温度是有关系的，温度越高水的表面张力越小。

资料上说水分子之间的吸引力，类似于粘性。那么，糖类也具有粘性，如果往水中加入糖又会是怎样的结果呢？会不会粘性更大了？越想越有趣，于是，我也同样做了四种测试，结果是：（糖水属于饱和状态情况）

 下表数据已经是取5次实验的平均数

 两张表格相比较，就可得知：在水中加入糖之后，水的表面张力发生了变化，水的表面张力跟我的猜测不一样，它变小了。

啊，真神奇！于是，我又产生了好奇心：盐水溶液和醋溶液，它们会不会使水的表面张力变小呢？我同样也做了四种测试，结果是（盐水属于饱和状态情况，醋属于市场上家用上海白醋）

 下表数据已经是取5次实验的平均数（盐水）

实验中我发现：纯净水加入盐之后，水的表面张力变大了，并且也会随着温度的增加而变小。

下表数据已经是取5次实验的平均数（上海白醋）

从实验中我发现：醋溶液也会使水的表面张力变大，同时也是随温度的增加而变小。

四、实验结论

水是多么团结啊！好像有一股力让它们互相手拉手不往外溢出来，而是紧紧拥抱，努力使自己表面积达到最小，不断鼓起来，于是水面就凸出来；达到一定程度时才会“打破那个球球”。

水的表面张力会随着温度的变化而变化；从糖水溶液、盐水溶液和醋溶液等这三种溶液的实验中，我发现：有些溶液，它能使水的表面张力变小，而有的溶液能使水的表面张力变大，并且也是随温度的变化而变化。

五、水面张力的应用

像水这样有表面张力的神奇现象在我们的日常生活中是很常见的。下过雨后, 我们可以见到树叶、草上的小水珠都是圆球形；有一种虫子就是利用水的表面张力在水面上爬行。玩具厂利用水的表面张力这个特征，为我们制造出了好玩了吹泡泡游戏。在我们刷牙的时候也用到了水的表面张力这个特性，我们在刷牙前，先用清水漱漱口，再用牙膏刷牙，这时牙膏液便能在水的表面张力作用下钻到嘴中的每个地方，让我们把牙齿刷得更干净。洗衣时先把衣物用水浸湿，再把衣物放入肥皂水中，这时洗衣液就能在水的表面张力作用下钻到衣服的各个空隙中去，衣物就能洗得更干净。

在今后的学习和生活中，只要我们善于发现，善于思考，善于动手和动脑，那就能揭开许多奥秘。