大脚怪水上漫步

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  在武侠小说里,经常会出现大侠借助轻功在水面飞驰、打斗的情节,想必各位同学对这种玄妙的技法一定充满了好奇。本期,我们就邀请到了一位神秘嘉宾——大脚怪,它将现身说法,为我们解析“水上漫步”的奥秘。
  实验材料
  彩纸、剪刀、活动眼睛、铅笔、胶带、平底盘、清水、食用油、棉棒
  操作步骤
  第一步:将卡纸对折,然后在其中一侧画出大脚怪的图案。你可以绘制各种形态的动物,不过需要注意的是,大脚怪背部的线条需要与折缝重合,且怪兽的身形越大,脚丫也要随之变大,否则它们将无法在水面保持平衡。
  第二步:小心翼翼地将怪兽图案剪下来,千万不要把背部剪开。
  第三步:给大脚怪贴上萌萌哒的活动眼睛,然后从脚腕处向外折叠纸张,帮它站立起来。
  原理解析
  让我们以一滴水为例,通过“超级放大镜”进入微观世界,仔细研究一下吧。
  在水滴内部,水分子在每个方向都受到邻近分子的吸引。因此,内部分子受到的合力为零。但是,位于液体与气体交界面上的水分子就没有这么幸运了,它们受到不均衡的引力作用,被内部的分子“拉扯”着,呈现为圆润的椭球状,从而使液体表面保持能量最低的稳定状态。
  因此,当我们在水面上放置一些质量较轻、表面积又比较大的物体时,表面张力能够托住物体,使其轻巧地“站立”起来。
  第四步:把平底盘中装满水,将大脚怪轻轻地放到水面上,使它的每只脚都与水面接触。试试看,你能让它站稳吗?
  如果仔细观察你便会发现,纸模脚丫四周的水面发生了“弯折”。水面仿佛是有一层坚韧的皮肤,当有重物下压时,局部会下陷,但并不会破裂。这种特性被称为表面张力,它是“轻功”的力量之源。
  名词解释
  表面张力是一种物理效应,指两种不同物态的物质之间界面上的张力。它使得液体的表面总是试图获得最小的、光滑的面积,就好像存在一层弹性的薄膜一样。
  实验拓展
  用棉棒蘸一些食用油,涂抹在大脚怪干燥的脚底板上。之后,再将它放回水面。这滑溜溜的大脚还能站稳吗?
  哈哈,你会发现,大脚怪站得更稳了,因为油层能把水分子隔开,油分子和水分子会相互“排斥”,大脚怪可以更轻松地在水面漫步。
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