水的毛细现象
《水的毛细现象》教学设计
第四届全国中小学“教学中的互联网搜索” 优秀教学案例评选教案设计学校:江苏省连云港市赣榆县赣马镇中心小学姓名:刘伟全国中小学“教学中的互联网搜索”教案设计一、教案背景1、面向学生:□中学小学2、学科:科学(三年级上册)4、课时: 1 课时5、【活动材料】教师准备:水槽、红墨水、玻璃片、滴管、餐巾纸等分组材料:(1)玻璃片、塑料片、铁片、棉布片、餐巾纸、海绵片、木条、粉笔、小砖头块、干土块、玻璃棒、水槽(2)粗细不同的三根空心玻璃管、装满粗沙子和细沙子且用纱布封好管口的玻璃管各一根。
二、教材分析1、教学内容:三年级上册《神奇的水》——认识水的毛细现象。
2、活动意图毛细现象是生活中比较常见的自然现象,贴近孩子的生活实际。
如何让学生在探索中了解毛细现象的成因,是本次实验活动的重点。
教学中以餐巾纸和粉笔吸红墨水等常见的生活实例为课堂教学的导入点,提出活动中需要解决的问题。
拟通过探究水滴滴在餐巾纸上的实验活动、根据提供材料完成认识哪些材料能发生毛细现象的实验活动、利用玻璃管和沙子完成水“爬”高度不一的实验活动,引导学生从发现问题、猜测假设、实验探究、得出结论、实践应用等一系列探究中认识毛细现象,总结出毛细现象发生的条件。
继而在延伸课堂环节,让学生通过“设计自动浇花装置”等拓展活动体验科学源于生活,又服务于生活的道理。
3、活动目标1.通过观察水滴滴在餐巾纸上,及完成根据提供材料认识哪些材料能发生毛细现象的实验活动,探究水的毛细现象,了解毛细现象发生的条件,归纳出不同的物体产生的毛细现象也不同。
2.利用玻璃管和沙子完成水“爬”高度不一的实验活动,让学生通过猜想与实验,去探究水在不同材料中上升的高低与物体孔隙大小之间的关系。
3.了解毛细现象在生活中的应用,初步学会科学利用,培养学生根据科学程序进行探究的能力和利用毛细现象的知识解决实际问题的能力。
4、活动重点认识毛细现象,了解产生毛细现象的条件。
5、活动难点探究产生毛细现象的条件因素。
毛细现象
理论上细管中的水会上升,但实际上你几乎看不到,水受热膨胀的幅度是非常小的,除非细管特别特别细,但当管非常非常细的时候就算你不用手捂住瓶子,你也会看到细管中有一点水上升,这叫毛细现象。
现象:液体表面类似张紧的橡皮膜,如果液面是弯曲的,它就有变平的趋势.因此凹液面对下面的液体施以拉力,凸液面对下面的液体施以压力。
浸润液体在毛细管中的液面是凹形的,它对下面的液体施加拉力,使液体沿着管壁上升,当向上的拉力跟管内液柱所受的重力相等时,管内的液体停止上升,达到平衡。
同样的分析也可以解释不浸润液体在毛细管内下降的现象。
毛细作用,是液体表面对固体表面的吸引力。
毛细管插入浸润液体中,管内液面上升,高于管外,毛细管插入不浸润液体中,管内液体下降,低于管外的现象。
毛巾吸水,地下水沿土壤上升都是毛细现象。
在洁净的玻璃板上放一滴水银,它能够滚来滚去而不附着在玻璃板上。
把一块洁净的玻璃板浸入水银里再取出来,玻璃上也不附着水银。
这种液体不附着在固体表面上的现象叫做不浸润。
对玻璃来说,水银是不浸润液体。
在自然界和日常生活中有许多毛细现象的例子。
植物茎内的导管就是植物体内的极细的毛细管,它能把土壤里的水分吸上来。
砖块吸水、毛巾吸汗、粉笔吸墨水都是常见的毛细现象。
在这些物体中有许多细小的孔道,起着毛细管的作用。
有些情况下毛细现象是有害的。
例如,建筑房屋的时候,在砸实的地基中毛细管又多又细,它们会把土壤中的水分引上来,使得室内潮湿。
建房时在地基上面铺油毡,就是为了防止毛细现象造成的。
水沿毛细管上升的现象,对农业生产的影响很大。
土壤里有很多毛细管,地下的水分经常沿着这些毛细管上升到地面上来。
如果要保存地下的水分,就应当锄松地面的土壤,破坏土壤表层的毛细管,以减少水分的蒸发。
实验不同液体的毛细现象用三种液体进行比较:肥皂液、风油精、水。
拉伸的同一根尖嘴玻璃管,分别插入到三种液体中,上升的高度各不相同。
风油精上升的高度最小,肥皂液其次。
风油精实验,直接将玻璃管的尖端插入风油精的瓶中即可。
水的毛细现象实验作文
水的毛细现象实验作文在我们的日常生活中,水是无处不在的。
但你是否曾留意过水的一些奇妙行为,比如它能沿着细小的缝隙或管道上升?这其实就是水的毛细现象在起作用。
为了更深入地了解这一神奇的现象,我决定亲自做一个实验来探究一番。
实验开始前,我准备了以下材料:几根粗细不同的玻璃管、几块材质不同的布料(棉布、麻布、丝绸)、一些彩色的水、一个量杯以及一个记录实验数据的笔记本。
首先,我将彩色的水倒入量杯中,然后拿起一根较细的玻璃管,将其一端轻轻地插入水中。
神奇的事情发生了!我看到水沿着玻璃管的内壁慢慢上升,而且上升的高度还不低。
我赶紧用笔在玻璃管上标记下水上升的位置,然后将玻璃管取出,测量了水上升的高度,记录在了笔记本上。
接着,我换了一根更粗的玻璃管,重复了刚才的步骤。
这次我发现,水上升的高度明显降低了。
这让我初步认识到,玻璃管的粗细似乎会影响水的毛细上升高度。
然后,我又开始对不同材质的布料进行实验。
我将棉布、麻布和丝绸分别平铺在桌面上,然后用滴管将彩色的水滴在布料的一端。
观察发现,棉布上的水扩散得最快,而且蔓延的距离也最远;麻布上的水扩散速度次之;丝绸上的水扩散相对较慢。
这说明不同材质的布料对水的毛细作用也是有差异的。
为了进一步探究影响水毛细现象的因素,我又改变了实验环境的温度。
我先将一部分材料放在较冷的环境中,另一部分放在较热的环境中,然后分别进行实验。
结果发现,在较热的环境中,水的毛细现象似乎更加明显,水上升的速度和高度都有所增加。
通过这次实验,我不仅亲眼见证了水的毛细现象,还对影响它的因素有了一定的了解。
玻璃管的粗细、布料的材质以及环境的温度都会对水的毛细现象产生影响。
那么,水的毛细现象在生活中有哪些实际应用呢?其实,这种现象在植物的生长中就起到了重要作用。
植物的根部通过毛细作用吸收土壤中的水分和养分,然后将它们输送到植物的各个部位。
此外,毛巾能够吸水也是因为毛细现象。
还有一些印刷技术也利用了毛细现象,让墨水能够均匀地分布在纸张上。
水的表面张力和毛细现象
水的表面张力和毛细现象水是地球上最常见的物质之一,也是生命的基础。
我们每天都与水密切接触,但你知道吗?水的表面张力和毛细现象是水独特而有趣的性质。
本文将介绍水的表面张力和毛细现象的概念、原理以及相关应用。
一、水的表面张力水的表面张力是指水分子之间由于相互作用而形成的薄薄的膜,使得水的表面具有一定的弹性和抗拉的能力。
这种表面张力使得水在形成水滴或液面时存在一定的曲率。
表面张力是由于水分子的极性和氢键作用产生的。
水分子由一个氧原子和两个氢原子组成,氧原子具有一定的负电性,而氢原子带有一定的正电性。
水分子之间的氢键作用使得水分子在液态时具有一定的连接性,形成了薄薄的分子膜,从而表现出表面张力的效果。
表面张力的存在使得水的液面呈现一种“薄膜”的形态,类似于弹性薄膜一样。
这就解释了为什么水滴可以在表面上移动而不易破裂,以及为什么昆虫可以在水面上行走等现象。
二、毛细现象毛细现象是水在细小管道中上升或下降的现象,其原理同样与水分子之间的相互作用有关。
当一根细小的玻璃管或毛细管浸泡在水中时,由于表面张力的存在,水分子在管道内壁上形成一层连续的水膜。
此时,由于内外压力的差异,水会上升或下降,形成毛细现象。
毛细现象的上升高度与管道的半径及液体的性质有关。
根据毛细现象的原理,我们可以利用这一现象来测量液体的表面张力以及粘度,并且在实际生活中有诸多应用。
比如,眼泪的流动、树木的液态输送、纸巾吸水、血管中的输液等等。
三、应用领域水的表面张力和毛细现象在科学研究以及工程技术中有广泛的应用。
1. 生物科学领域:表面张力是细胞生物学和生物化学研究中的重要参数之一。
通过研究表面张力的变化,可以了解生物膜的特性及其与周围环境的相互作用。
2. 灌溉与农业:毛细现象在土壤中的水分运移中起着重要作用。
通过研究毛细现象,可以更好地掌握土壤水分的分布和运动规律,从而合理调控农业灌溉。
3. 印刷技术:利用墨水在印刷网板上的分布和毛细现象,可以实现精确的印刷效果,提高印刷质量。
毛细现象-会爬高的水JKY
重力与压力差
重力的作用
在地球上,所有物体都受到重力的作用。对于水而言,重力使得水向下流淌。
压力差的作用
由于毛细管中的液体受到重力的作用,上方的液体对下方的液体产生压力,使 得下方的液体受到更大的压力。这种压力差使得水分子在毛细管中向上爬升。
04
毛细现象的实验验证
实验材料与设备
Байду номын сангаас
玻璃板或塑料板
水
纸巾
03 拓展应用领域
将毛细现象应用于更多的实际场景,如微流体控 制、纳米技术、生物医学等领域,为科学技术的 发展做出贡献。
THANKS
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毛细现象的物理机制
表面张力
表面张力是液体表面分子之间的吸引力,它使得液体表面 尽可能地收缩。在毛细现象中,表面张力促使液体沿细管 上升或下降。
附着力
附着力是液体与固体接触时,分子间的吸引力。在毛细现 象中,附着力促使液体克服重力作用,沿细管壁爬升。
润湿性
润湿性是指液体与固体表面的接触状态。根据润湿性的不 同,可以分为浸润和不浸润两种情况。浸润时,液体在细 管中上升;不浸润时,液体在细管中下降。
05
毛细现象的实际应用
植物的吸水过程
植物通过根部吸收水分,并在茎部和叶片中传输。毛细 现象使得水分在植物体内的细小通道中上升,从根部到 达叶片,维持植物的正常生长。
植物的细胞壁和细胞间隙具有亲水性,能够吸引水分并 使其在植物体内流动。毛细现象在植物的吸水过程中起 着关键作用,使得水分能够克服重力,向上传输。
表面张力
表面张力的定义
表面张力是指液体表面所受到的垂直于液面方向的拉力。由 于表面分子的排列较为稀疏,使得表面分子间的相互作用力 小于内部分子间的相互作用力,从而产生表面张力。
水的毛细现象
当θ>90度,这表示弯液面为凸面
毛细现象的利与弊
有些情况下毛细现象是有害的.例如,建筑房屋 的时候,在砸实的地基中毛细管又多又细,它们 会把土壤中的水分引上来,使得室内潮湿.建房 时在地基上面铺油毡,就是为了防止毛细现象造 成的潮湿. 水沿毛细管上升的现象,对农业生产 的影响很大.土壤里有很多毛细管,地下的水分 经常沿着这些毛细管上升到地面上来.如果要保 存地下的水分,就应当锄松地面的土壤,破坏土 壤表层的毛细管,以减少水分的蒸发.
水的毛细现象
概念 应用 高度计算 毛细现象的利与弊 浸润 Nhomakorabea概念
毛细现象(又称毛细管 毛细现象(又称毛细管 作用)是指液体 液体在细管 作用)是指液体在细管 状物体内侧,由于内聚 状物体内侧,由于内聚 附着力的差异、克 力与附着力的差异、克 服地心引力而上升的现 象。当液体 固体( 象。当液体和固体(管 液体和 壁)之间的附着力大于 之间的附着力 附着力大于 液体本身内聚力 液体本身内聚力时,就 内聚力时,就 会产生毛细现象。液体 会产生毛细现象。液体 在垂直的细管中时液面 垂直的细管中时液面 呈凹或凸状、以及多孔 材质物体能吸收液体 材质物体能吸收液体皆 液体皆 为此现象所致。 由于内聚力 附着力的 由于内聚力与附着力的 内聚力与 差异,水在毛细管中, 差异,水 中央较四周凹下;汞 中央较四周凹下;汞在 毛细管中,中央较四中 凸起。
谢谢观看
毛细现象
纸巾即是透过毛细现象吸收液体 纸巾即是透过毛细现象吸收液体,其充满细 液体,其充满细 孔的材质使得液体 孔的材质使得液体能够被纸巾吸收。 液体能够被纸巾吸收。
液柱上升高度是:h=2γcosθ/ρgr
此处: γ = 表面张力 θ = 接触角 ρ = 液体密度 g = 重力加速度 r = 细管半径
流体力学 毛细现象
PD PC gh
h
PD PC
g
2 1 g R
1 r
5.5
103
m
4
五、悬着水和气体栓塞现象
一)、悬着水
水沿土壤颗粒间隙形成的毛细管上升,叫毛细管上升 水。土壤中的毛细管起着分配、保持土壤中的水分作用。 土壤毛细管中存在的水叫悬着水,其在土壤毛细管中能保 持的原因是:
7
第三节 弯曲液面上的饱和蒸汽压
一、蒸发和凝结
液体变成气体的过程称汽化过程。常温下的汽化过程 称蒸发,其逆过程称凝结,是气体的液化过程。
从微观角度看,动能大的分子从液面逸出,设其分子数为
n逸 , 从外面返回的分子数设为n回。
(2)n回 n逸 蒸 发 ;
•
(3)在密闭容器中,当n回 n逸
•
饱和(动平衡) 饱和蒸汽 饱和蒸汽压。
二)、毛细现象
1.毛细现象 由润湿和不润湿现象引起的,润湿管壁的液体在细管里
升高,不润湿管壁的液体在细管里下降的现象。
2.管内液面上升(或下降)的高度
细管称毛细管。
(1)液体润湿管壁
毛细管刚插入水中时,管内液面为凹
R
液面,PC = P0 ,PB < P0 , B、C 为等高点, 但PB< PC ,所以液体不能静止,管内液 面将上升,直至PB =PC 为止,此时:
2.凸液面: P P0 Ps
3.凹液面: P P0 Ps
4.单球形液面:
( 1 ) 凸液面( 如气中液滴) :P
P0
2
R
( 2 ) 凹液面( 如液中气泡) :P
5.球形液膜:
4
P内 P外 R
P0
2
R
13
三、润湿与不润湿
简述毛细现象
简述毛细现象毛细现象是一种物质在其本身特定温度及压强下经过某种刺激而产生的瞬变性现象,常见于生活中的煮开水、冰淇淋的滴落等,它的发生及其关联的物理现象,一直是物理学家们所探究的热点课题。
毛细现象是物理学家在理解物质性质及其转变过程时所探究的重要现象。
毛细现象产生于物质温度、压力及其他条件达到一定值时,物质经受刺激,由常态瞬间发生转变,出现可观察的现象。
毛细现象通过物质的不同性质及状态,表现为多种方式。
例如,当水煮沸时,热能传导和传热的过程使水的温度升高,水的内能够达到其蒸发的临界点,当内能超过此点时,水分子突然分散,水就变成汽水。
如果把热量加热到比蒸发临界点更高的地方,水便会以非均相状态迅速汽化,这种非均相汽化就构成了毛细现象。
另外,将一些冰淇淋倒入一定温度的热水中也会表现出毛细现象,在冰淇淋的表面上,热量瞬变的作用使冰淇淋熔化,分成一个个滴滴,从表面滴落而形成毛细现象。
然而,毛细现象是物理学家探究的重要课题,从细节上研究它的发生过程和关联物理现象,比如液体的蒸发,液体的汽化,以及液体表面张力等,都是学者们持续探究的内容。
先,液体蒸发是毛细现象发生的决定性因素,其次,物质蒸发过程中,液体表面的张力会影响蒸发的速度,通常就是它的低密度导致的;最后,液体的汽化过程是毛细现象发生的根本,毛细现象是汽化发生的结果。
毛细现象在物理学研究中的应用非常广泛,在生活中的各种实际应用也非常有用。
例如,它可以用来控制物质的蒸发速度和汽化速度,控制食物中各种营养物质的释放,从而达到延长食物的保质期。
另外,它还可以用来控制蒸发系统中液体的容量,以及多相系统中材料的混合精度,比如制冷、机械设备制造等,以此达到降低成本、提高效率的目的。
总之,毛细现象是一种瞬变性现象,它的发生条件与温度、压力、张力等有关,并且它的发生过程也与物质的液体、气体及汽化有关,是物理学家们持续探究的重要现象。
此外,它还在生活中具有很多实际应用。
研究它可以探究物质性质及其转变过程,还能在提高工程效率,延长食品保质期,以及降低制造成本等方面发挥其重要作用。
小班科学教案水的毛细现象
小班科学教案水的毛细现象小班科学教案:水的毛细现象引言:在小班科学教育中,水是一个非常重要的学习内容。
了解水的特性和性质对于孩子们的科学探索至关重要。
毛细现象是水特别的性质之一,它能够让我们更深入地了解水的行为和特点。
本教案旨在通过一系列的实验和活动,帮助小班学生理解水的毛细现象,并培养他们的观察和实验能力。
一、探究水的毛细现象1.实验1:“水的爬虫”材料:透明的玻璃杯、吸管、水步骤:a.在玻璃杯中倒入适量的水。
b.将吸管放入水中,用手指捏住吸管的一端,确保另一端与水面齐平。
c.松开手指,观察吸管中的水是否会上升。
2.实验2:纸巾的魔力材料:吸水性差的纸巾、水步骤:a.将纸巾完全浸泡在水中。
b.观察纸巾上涨水的时间和高度。
二、引导学生观察和思考1.通过实验1的观察,学生可以发现水会通过吸管自动上升。
引导学生思考:为什么水会这样做?与吸管和水之间有什么特殊的关系?引导学生通过实验的现象,认识到这是水的毛细现象。
2.实验2中的纸巾也使用了水的毛细现象。
引导学生思考:为什么纸巾能够吸水和传递水分?与水的毛细现象有什么关系?三、讲解水的毛细现象1.毛细现象是指液体在细小管道或孔隙中上升或下降的现象。
在细小的管道或孔隙中,液体的分子之间会产生引力作用,使得液体上升或下降。
2.在实验1中,吸管内的细小孔隙使得水分子之间产生引力,从而使得水能够沿着吸管上升。
3.实验2中的纸巾,由于纸巾具有许多小孔隙和纤维,这些小孔和纤维也具有吸水性,能够与水产生引力并使水上升。
四、巩固学习:小组活动和实践1.小组活动1:探究不同材料的毛细现象材料:纸巾、棉花、海绵、毛细管等步骤:a.每个小组准备一些不同材料。
b.用每种材料进行相同的实验,记录水上升的高度和时间。
c.让小组讨论和总结,了解不同材料的吸水性能有何不同。
2.小组活动2:毛细现象在植物中的应用材料:鲜花、塑料袋、吸管等步骤:a.将吸管插入鲜花的茎部。
b.将塑料袋套在花上,确保吸管部分在塑料袋外。
水文地质学—毛细水
*粗粒层和细粒层相间的时,在一定条件下,由于上 下弯液面的毛细力的作用,在细土层中会保留与地下水 不相连接的毛细水,这种毛细水称为悬挂毛细水。
>>孔角毛细水(corner water, contiguity water) *在包气带中,岩石颗粒接触点上还可以悬留孔角毛细水,
即使粗大的卵砾石,颗粒接触处孔隙大小可达到毛细管的程度 而形成弯液面,将水滞留在孔角上(图2-8)。
>>由于表面张力作用,弯曲的液面将对液面以内的液体产生附 加表面压强,它的作用方向始终指向弯曲液面的曲率中心方向:
*凹形弯液面---对内侧的液体附加一个负的表面压强---如同 真空吸力(图5-2);
*凸形弯液面—对内侧的液体附加一个正的表面压强。
图5-2 半圆球状凹形弯液面产生负的附加表面压强
>>任何形状的弯液面所产生的附加表面压强Pc都可以用拉普拉 斯公式表示:
2.2.5 毛细水(capillary water)
2.2.5.1 毛细现象
>>将玻璃毛细管插入水中,毛细管内 的水面上升即会上升到至一定高度,这 便是发生在固、液、气三相界面上的毛 细现象。
>>松散岩石中细小的孔隙通道构成毛 细管,存在于毛细管中的液态水受毛细 力的作用而运动,这种水即为毛细水。
毛细现象
Pc
( 1
R1
1 R2
)
5-2
式中:a—液体表面张力系数,10-5N/cm;
R1、R2—液体表面的两个主要曲率半径。
>>当毛细管足够细的时,弯液面接近于凹进的半圆球形面,根
据
Pc
( 1 R1
1 R2
)
,此处R1=R2=r,所以
毛细现象简单解释
毛细现象简单解释“毛细现象”是指:植物细胞与水接触的活塞部分,由于极微小的孔道,进行着气体交换的现象。
当水滴从叶尖上滑落时,叶子表面和背面两个相对的边缘上,出现许多小孔,叫做毛细管。
它们连通着这个细胞内部,有一根管道与液体交流。
毛细管连接着表皮细胞,外面还包着一层薄壁,里面充满了液体。
我们用吸管把水从叶子中心的小孔注入细胞,经过细胞里的毛细管,最后到达细胞四周的叶肉细胞。
叶片表皮的毛细管比较密集,液体可以在其中自由地流动,但下层细胞里的液体只能从表面的毛细管向外渗漏,而且越往里越慢。
如果用显微镜观察,可以发现液体自细胞中心向四周呈放射状流动,就像电影胶片上的无数条细小的裂缝。
那么,为什么会出现毛细现象呢?我认为,在叶片表皮,特别是表皮细胞的最外层上,生长着非常细密的毛细管。
水分子顺着这些毛细管不停地往上爬,像爬楼梯一样。
爬得快的,遇到一点障碍,它们会在障碍处或拐弯处停下来,形成一个微小的空隙。
由于有这个空隙,所以这个细胞膜上的液体,才会通过这个空隙往外渗漏。
随着水分子爬升,它们彼此间也逐渐缩短,并且互相挤压。
在靠近毛细管顶端的部位,液体可以自由地通过,但到了毛细管的中间部分,只能缓慢地通过了。
水分子不断地往上爬,要爬到毛细管顶端,那里还留着几乎未曾流过的地方,它们会向下爬,直到爬到与相邻细胞之间有着空隙的地方。
这样,这个细胞里的水分子,就可以缓慢地往外渗漏。
每一次,水分子顺利地爬到叶片表皮细胞的最外层,又在那里暂停下来。
1、吸管喝饮料。
在试管中装满水,然后在水面放一张滤纸。
用一根吸管吸水并靠近试管,观察吸管口的变化。
2、太空人穿航天服。
宇航员身穿航天服,在空中走动,并且手臂摆动。
原理和吸管喝饮料的实验相同。
因为宇航服底部是个大开口,水总是从开口处沿细管上升的,所以我们看不到水管中的水。
3、将棉花或纸巾在水面上压一会儿,观察水流情况。
如果有吸管插入水中,你会看到什么?如果在瓶口上再放一张滤纸,怎么样?由于过滤作用,水不会马上流出来,它还会存在一段时间。
水的毛细现象作文小实验
水的毛细现象作文小实验
哎呀,那天早晨阳光照进屋里,我注意到窗台上那盆绿植叶片上挂着的小水珠,就像小钻石一样闪闪发光。
这些小水珠竟然能挂在叶尖上不掉下来,好神奇啊!这就是传说中的毛细现象吧,大自然真是神奇。
我好奇地找了根细玻璃管,一头放进水里。
哇塞,水竟然自己往上升了,沿着玻璃管形成了一道细细的水线,好像魔法一样。
这没有风吹、没有手推,水就自己爬升了,真的好神奇啊!
我又试了试不同的东西。
把棉线放水里,它立马就吸饱了水,沉甸甸的。
但是换成塑料管呢,水就像个顽固的家伙,一动不动。
看来,不是所有的东西都能玩这个“魔法”,毛细现象还得看材料是不是“喜欢”水才行。
后来我去查了查资料,原来这毛细现象是水的表面张力和附着力在搞鬼。
流体力学 毛细现象概述
如图
,
由于
RB
RA
, PS
2
R
,
所以 PSB PSA , PB PA , PB PA gh
当土壤温度变化时,悬着水两端
温度不同,温度高的一端α值减小,
导致该端Ps 减小,使悬着水向温 度低处移动。
水分夜间向上移动, 中午由表层向底层移动.
5
二)、毛细管的气体栓塞现象
如图,毛细管中有一段液体,液体左右两端压强相等,
求:管中水银下降高度。
完全润湿 , 0, R r r , h 2 2 .
cos
gR gr
h ' 2 2 cos
gR
gr
3
例6 在内半径r=0.3mm的细管中注水, 水在管的下端形成一个水滴,其形 状可以认为是半径R=3.0mm的球的 一部分。已知水的表面张力系数α 水=7.3*10-2N/m,设管内弯曲液面的 曲率半径与管内半径相同,
其中 R cos R cos( ) R cos r
完全不润湿 , , R r r , h 2 2
cos
gR gr
• C • A
.
2
例5 在一根竖直插入水中的毛细管中,水上升的高 度为5.8×10-2m(设水对玻璃完全润湿), 若将此管插入水银中,水银对玻璃的接触角 138度,(α水=7.3*10-2N/m, α汞 =7.3*10-2N/m),
•
饱和(动平衡) 饱和蒸汽 饱和蒸汽压。
(1)n回 n逸 凝 结 ;
8
二、弯曲液面上的饱和蒸汽压
1. 定性分析
(1) 微观分析
凹液面的分子逸出时所需做 的功比平液面多,因为要克服斜 线部分液体分子的引力做功。单 位时间内逸出凹液面的分子数小 于单位时间内逸出平液面的分子 数,所以凹液面上的饱和蒸汽压 小于平液面上的饱和蒸汽压。
水的毛细现象和表面张力实验报告
实验一:会爬升的水
水慢慢沿毛巾向上(),并越过水槽上沿,从另一端滴下。
实验二:团结的水பைடு நூலகம்
一枚硬币上可以装()滴水。
实验结果:
1、水能沿着像毛巾这样有孔隙的材料(),这就是毛细现象。
2、水的表面有()。
课外拓展:有一瓶水,一条布片,一盆花,怎样可以使花喝到水?
自然探秘兴趣班实验报告
实验周次
第八周
实验年级
自然探秘兴趣班
实验人员:
实验名称:神奇的水(水的毛细现象和水的表面张力)
实验器材:一条毛巾、水槽、硬币、胶头滴管、水、托盘
实验步骤:
实验一:会爬升的水
1、在水槽中倒入三分之二的水。
2、将毛巾搭在水槽边上,一端浸入水中,一端在水槽外,仔细观察毛巾的变化。
实验二:团结的水
用滴管一滴一滴的往硬币上滴水,观察一枚硬币可以装多少水?
毛细现象及其应用
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二、蒸腾作用: 主要是由叶下表面 的气孔产生。将密 闭的塑料袋扎在植 物的树叶上,在阳 光下很快就会有大 量水珠在塑料袋中 形成。这一蒸发导 致植物要不断地从 根茎中输送水分。
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三、根和茎的毛细现象
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在工业中的应用
一、使用立毛纤维式滤布,利用毛细 现象瞬间排出污泥中的游离物质
二、真空过滤机也运用了陶瓷的毛细现象
三、化学家常利用毛细现象来进行薄 板层析(薄板色谱分析)
四、纸巾即是 透过毛细现象 吸收液体,其 充满细孔的材 质使得液体能 够被纸巾吸收。
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五、海绵有非常多的细小孔洞( 相当于毛细管),这使得海绵能 够吸收大量的液体。
资料来源
图片来自 : Google /search?q=capillary+action&biw=1432&bih= 717&sei=3x6tT5OtE6W3iQfkw;cl=2&nc=1&lmp;fm=index&pv=&z=0&word=%C3 %AB%CF%B8%CF%D6%CF%F3&s=0#pn=0 文献来自 : 书籍文献Franklin W.Schwartz著《地下水 水文学原理》 维基百科 /wiki/%E6%AF%9B%E7%BB%86%1f01dc281f14c.html
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把几根内径不同的 细玻璃管插入水中,可 以看到,管内的水面比 容器里的水面高,管子 的内径越小,里面的水 面越高. 把这些细玻璃管插 入水银中,发生的现象 正好相反,管子里的水 银比容器里的水银面低, 管子的内径越小,里面 的水银面越低.
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科学小实验能吸水的原理
科学小实验能吸水的原理
科学小实验中吸水的原理可归纳为两种:
1. 毛细现象:毛细是一种微小的物理现象,当细长的管状物质(比如细管、纸巾)放入液体中时,液体会通过毛细作用进入细小的通道内部。
具体原理是由于液体分子内在的相互吸引力导致了液体分子在细小空间中产生了一种弱的表面张力,而这种表面张力会使液体分子向细管或纸巾等大表面积的材料内部移动,从而实现了吸水的效果。
2. 渗透作用:渗透是指溶质分子或粒子通过半透膜(也可称为渗透膜)从高浓度处向低浓度处移动的现象。
在一个容器中,如果放入了渗透性较好的材料(比如土壤、海绵等),这些材料会吸水并将水分子从高浓度处向低浓度处传递。
原因是因为渗透作用的存在使溶液中的溶质分子向渗透膜另一侧传递,从而使水分子相对更多地被吸引到渗透材料内部,实现了吸水的效果。
这些原理是科学小实验中吸水的基础,通过实验我们可以观察和验证这些现象,并深入了解吸水现象的原理。
水的毛细现象作文300字
水的毛细现象作文
俗话说“人往高处走,水往低处流”,水也能往高处走么?今天我就要做一个有趣的小实验。
开始准备材料了,我找到了一个装水用的杯子,还有一瓶蓝色的墨汁接了一瓶自来水,再找一块布剪成拇指宽细条。
我希望能顺利完成实验。
我先往杯子里倒了一半左右的水,由于水是无色透明的,不方便观察,所以我又往水中滴了十滴墨汁。
之后我摇晃一下杯子,杯中的水就变成了深蓝色,这样观察起来就方便多了。
准备好后,我拿着布条的一端,把布条伸进杯子里。
一开始,蓝色的液体顺着布条迅速往上爬。
先爬上来的液体颜色浅,之后逐渐变深。
浅蓝色和深蓝色仿佛追赶一样,不到两分钟,蓝色的水就往上爬了两厘米左右。
实验成功啦。
水为什么会往高处跑呢?我通过资料了解到,这是毛细现象,水的表面有类似拉紧的膜,当膜向下凹陷时,就有把水向上拉的力,这样水就往高处走了。
水的毛细现象文案
水的毛细现象文案
毛细现象是一个广泛的概念。
亲水的物体,比如玻璃毛细管里面液体的上升叫毛细上升现象。
比如纸巾遇到水很快变湿了,原理类似,也叫毛细浸润现象。
再比如,两个亲水的玻璃片里面有水很难再空气中分开,是由于毛细作用力引起的毛细粘附现象。
毛细现象是由表面张力和表面浸润现象共同引起的。
毛细管是一个由三相(固相液相及液相饱和蒸气)组成系统。
当毛细管与液体相接触时会有两部分能量放出,一部分是饱和蒸气与固相接触时而放出的能量;另一部分是管壁固体带蒸气的一面与液体相接触产生的能量。
前者数量比后者小,粘附功大于收缩功时,液体沿毛细管上升,同时浸润功变大,即收缩功变大。
当两者达平衡时,系统处于平衡状态,即为液体沿毛细管上升了高度。
毛细现象(capillarity)在一些线度小到足以与液体弯月面的曲率半径相比较的毛细管中发生的现象。
毛细管中整个液体表面都将变得弯曲,液固分子间的相互作用可扩展到整个液体。
日常生活中常见的毛细现象,如水因能润湿玻璃而会在细玻璃管中升高;反之,水银却因不能润湿玻璃而在其中下降。
究其原因,全在于液体表面张力和曲面内外压强差的作用。
是指浸润液体在细管里升高的现象和不浸润液体在细管里降低的现象。
其中,植物茎内的导管就是植物体内的极细的毛细管,它能把土壤里的水分吸上来,砖块吸水、毛巾吸汗、钢笔吸墨水都是常见的毛细现象。
水的毛细原理
水的毛细原理
水的毛细现象是指水在细小的通道中(如细管、毛细管等)上升或下降的现象。
其原理主要由两个因素共同作用:表面张力和毛细现象。
首先,水的表面张力是指水分子之间的相互吸引力,使水分子在表面形成一个薄膜。
这种吸引力作用使得水分子在接触到固体表面时,会紧密地黏附在表面上。
这种紧密黏附使得水在细小的通道中能够上升或下降。
其次,毛细现象是指液体在细小的通道中由于表面张力的作用而产生的上升或下降现象。
当细小通道的直径很小时,水分子在表面张力的作用下会形成一个弯曲的液面。
液面的曲率与通道的直径成反比,即通道越细,曲率越大。
由于液面曲率的差异,液体分子在细小通道内会受到一个向上的净作用力,使其上升。
具体来讲,水分子在细小通道中上升的高度由"洛伦兹-费曼"公式表示:
h = (2T*cosθ)/(ρ*g*r)
其中,h为液体上升的高度,T为表面张力,θ为液体与管壁之间的接触角,ρ为液体密度,g为重力加速度,r为毛细管的半径。
毛细现象在自然界和科学技术中都有广泛的应用。
例如,植物的水分上升就依赖于毛细现象;草纸的吸水性也是基于毛细现象的;而细管、毛细管等也常用于实验室中的液体移液和分析
等。
总之,水的毛细现象是由水的表面张力和液体在细小通道中受到的净作用力共同作用而产生的。
通过这一原理,我们能够更好地理解和应用液体在细小通道中的现象。
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水的毛细现象
【摘要】毛细现象在日常生活和科技生产中都有着重要的作用。
我们需要了解常见液体水的毛细现象并且要知道其相关的应用和它们的利与弊以便更好地应用于生活中,另外大部分同学在计算毛细管中液面上升高度时,往往因为不能抓住模型的本质而产生错误。
我们也需要熟悉其计算方法,从本质上更全面、更深层次的的了解毛细现象。
【关键词】毛细现象;毛细现象的应用;高度计算;毛细现象的利与弊;浸润
毛细现象
毛细现象(又称毛细管作用)是指液体在细管状物体内侧,由于内聚力与附着力的差异、克服地心引力而上升的现象。
植物根部吸收的水分能够经由茎内维管束上升,即是毛细现象最常见的例子。
当液体和固体(管壁)之间的附着力大于液体本身内聚力时,就会产生毛细现象。
液体在垂直的细管中时液面呈凹或凸状、以及多孔材质物体能吸收液体皆为此现象所致。
1,水的毛细现象:
毛细管常被用来作为说明毛细现象,当垂直的细玻璃管底部置于液体中(例如水)时,管壁对水的附着力便会使液面四周稍比中央高出一些;直到液体内聚力已经无法克服其重量时,才会停止继续上升。
在毛细管中,液柱重量与管径的平方成正比,但是液体与管壁的接触面积只与管径成正比;这使得较窄的毛细管吸水会比较宽的毛细管来得高。
例如,一根管径0.5毫米的玻璃细管,理论上能够将水抬升2.8厘米,但实际观察时其高度会略低些。
2,汞的毛细现象:
在某些液体与固体的组合中,与毛细管吸水的状况略为不同,例如细玻璃管与水银(汞),汞柱本身的原子内聚力大于汞柱与管壁之间的附着力,故汞柱液面中央会稍比四周凸起,这和毛细管吸水的状况恰为相反。
毛细现象应用
化学上的薄板层析利用了毛细现象。
纸巾透过毛细现象,将水充分吸收。
在水文学中,毛细现象常用来解释土壤对水的吸引力;在土壤中,水分会由较潮湿处移动到干燥处,即是毛细现象所致。
毛细现象也是眼泪能够自眼睛不断流出的必要因素。
现今某些材质的运动衣料,会透过毛细现象吸汗。
化学家常利用毛细现象来进行薄板层析(薄板色谱分析)。
纸巾即是透过毛细现象吸收液体,其充满细孔的材质使得液体能够被纸巾吸收。
海绵有非常多的细小孔洞(相当于毛细管),这使得海绵能够吸收大量的液体。
蜡烛芯将蜡引到火附近。
高度计算
毛细现象在日常生活及生命活动的过程中都有着重要的意义,液体透过多孔性物质、植物的吸收和输运水分以及动物的血液在毛细血管中的流动等过程中,毛细现象都起着重要的作用。
在计算毛细管中润湿液体上升高度时,综合拉普拉斯公式和静止液柱内部某两点压强差的联系进行计算.则由表面张力的合力与液柱重量相平衡的关系有
πdσcosθ=1/4πd2hρgh (1)
整理得
h=(4σcosθ)/ρgd (2)
注:σ为液体的表面张力
θ为页面与管壁的接触角
ρ为液体的密度
g为重力加速度
d为细管的管径
当θ>90度,这表示弯液面为凸面;同时h<0 ,表示流体在毛细管下降,即汞在玻璃管的情况。
由上式可知,毛细管中液面上升或下降的高度与管径成反比,即管内径越小,管内外液面相对差值h就越大。
因此,为减小误差,测压管内经一般应小于10mm。
对于在海平面上,装了水的玻璃管,
γ= 0.0728 J m-2
θ= 20°
ρ= 1000 kg m-3
g = 9.8 m s-2
液柱高度为:h≈1.4*10-5/r(m)
根据此方程式,理论上在 1 米宽的管中,水可以上升 0. 000 014 米(因此极不容易被察觉);另外在 1 厘米宽的管中,水可以上升 0.14 厘米;而在半径 0.1 毫米的毛细管中,水可以上升 140 毫米。
毛细现象的利与弊
有些情况下毛细现象是有害的.例如,建筑房屋的时候,在砸实的地基中毛细管又多又细,它们会把土壤中的水分引上来,使得室内潮湿.建房时在地基上面铺油毡,就是为了防止毛细现象造成的潮湿. 水沿毛细管上升的现象,对农业生产的影响很大.土壤里有很多毛细管,地下的水分经常沿着这些毛细管上升到地面上来.如果要保存地下的水分,就应当锄松地面的土壤,破坏土壤表层的毛细管,以减少水分的蒸发.
毛细现象与浸润
1浸润
放在洁净的玻璃板上的一滴水银,能够在玻璃板上滚来滚去,而不附着在上面。
把一块洁净的玻璃片进入水银里再取出来,玻璃上也不附着水银。
这种现象才叫做不浸润。
对玻璃来说,水银是不浸润液体。
放在洁净的玻璃板上的一滴水,会附着在玻璃板上形成薄层。
把一块洁净的玻璃片进入水里再取出来,玻璃表面会沾上一层水。
这种现象叫做浸润。
对玻璃来说,水是浸润液体.
2 对于毛细现象:
浸润液体在毛细管中上升(如水-玻璃),液面成凹月面型,液体附着在器壁;
不浸润液体在毛细管中下降(如水银-玻璃),液面成凸月面型,液体不附着在器壁,表面张力使其凸出。
浸润液体在细管里升高的现象和不浸润液体在细管里降低的现象,叫做毛细现象.能够产生明显毛细现象的管叫毛细管.
【参考文献】
邓爱华,张宇华。
2007.水力学与桥涵水文(高职高专道路桥梁专业系列规划教材)。
科学出版社
《全日制普通中学教科书(必修加选修)》物理第二册第十二章第四节
雷志栋、杨诗秀、谢森传,《土壤水动力学》,北京:清华大学出版社,1998.
张瑜芳,《土壤水动力学》,武汉水利电大大学研究生教材,1987
张蔚榛,《地下水与土壤水动力学》,北京,中国水利水电出版社,1996。