水的简单小实验有哪些:家用材料即可做
水的简单小实验有哪些,包含硬币装水、纸巾彩虹、瓶子喷泉、鸡蛋浮沉、扎孔漏水杯、油水分层、冷水热水对流七个项目,全部只用家里常见物品,5到12岁儿童可在成人陪同下操作,单次实验耗时大多不超过10分钟,不适用于3岁以下无自主控制能力的低龄幼儿,实验全程需要成人看护,避免呛水、打翻容器造成滑倒。硬币装水依靠水的表面张力,水滴堆叠在硬币表面不溢出;纸巾彩虹利用毛细现象,彩色色素顺着纸巾里的细缝隙在水中移动;瓶子喷泉靠气压差推动水流向外喷出;鸡蛋浮沉依靠改变水的密度,加盐后浮力提升;扎孔漏水杯同样用到大气压,盖住瓶口就能止住小孔漏水;油水分层对比两种液体密度差异;冷水热水对流直观展示温度带来的水流运动。
水的简单小实验:表面张力类
硬币装水实验,准备一元硬币、滴管、清水,你把硬币平放桌面,用滴管一次滴一滴水到硬币上,持续滴加直到水滴边缘鼓起、即将滑落,多数情况下一枚一元硬币可以承载30滴以上清水。水的分子之间存在相互吸引力,也就是表面张力,会在水面形成一层弹性水膜,托住堆叠起来的水珠。操作时硬币表面要擦干净,油污会破坏水膜,水珠会提前散开。
扎孔漏水杯实验,取塑料瓶,在瓶身中下部扎2到3个小孔,装满清水,水会从小孔持续流出,你拧紧瓶盖,水流就会停止,松开瓶盖水再次流出。外界大气压大于瓶内气压时,压力压住小孔处的水面,阻止水向外流出。小孔直径建议控制在1毫米左右,孔径太大,密封效果会明显减弱。
水的简单小实验:密度与浮力类
鸡蛋浮沉实验,准备透明玻璃杯、清水、食盐、勺子,杯子装入大半杯清水,放入生鸡蛋,鸡蛋直接沉到杯底,持续往水里加盐并搅拌,盐充分溶解后,鸡蛋会慢慢悬浮或者浮到水面。清水加入食盐后,液体密度升高,浮力随之变大,足以支撑鸡蛋的重量。你可以调整盐的用量,观察鸡蛋沉底、悬浮、漂浮三种不同状态。
油水分层实验,玻璃杯装入半杯清水,缓慢倒入食用油,油和水不会融合,油会停留在上层,滴入1滴食用色素,色素穿过油层,进入水中慢慢扩散。油的密度小于水,两者互不相溶,所以出现分层。色素只溶于水,不溶于油,能清晰看到穿过油层的过程。不要摇晃杯子,摇晃后会短暂形成乳浊液,静置一段时间后会再次分层。
水的简单小实验:气压与毛细现象类
纸巾彩虹实验,准备几张纸巾、3个杯子、不同颜色食用色素,两侧杯子装带色素的清水,中间杯子空置,纸巾对折后,两端分别放入相邻两个杯子。色素混合的水顺着纸巾内部细小纤维通道向中间杯子移动,一段时间后中间杯子会出现混合后的彩色液体。这种液体沿细小缝隙自动爬升的现象叫毛细现象,毛巾吸水、土壤吸水都是同一原理。
瓶子喷泉实验,塑料瓶盖扎一个小孔,插入细吸管,缝隙用橡皮泥密封,瓶内装入大半清水,用力向吸管吹气,松开嘴后瓶内的水会顺着吸管向上喷出形成小喷泉。吹气会增加瓶内空气压力,内部气压推动水体向外排出。密封环节很关键,漏气的瓶子无法形成稳定喷泉。
冷水热水对流实验,准备两个同样大小的透明容器,一个装红色热水,一个装蓝色冷水,用塑料薄片隔开两个容器,热水在上、冷水在下,抽走薄片,两种液体几乎不混合;如果冷水在上、热水在下,抽走薄片,红蓝液体快速交织对流。热水密度偏小,更容易向上运动,冷水密度偏大,会向下沉降。
控制好水温温差,实验效果更明显。
| 实验名称 | 核心原理 | 主要材料 | 预估耗时 |
|---|---|---|---|
| 硬币装水 | 水的表面张力 | 硬币、滴管、清水 | 3分钟 |
| 鸡蛋浮沉 | 液体密度、浮力 | 玻璃杯、鸡蛋、食盐、清水 | 6分钟 |
| 瓶子喷泉 | 密闭容器气压差 | 塑料瓶、吸管、橡皮泥、清水 | 8分钟 |
所有实验用到的热水温度不能超过60摄氏度,避免烫伤皮肤,实验产生的废水可以直接倒入下水道,实验材料可重复用于多次演示。
