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2015年兰州中考物理实验题:如何制作肥皂泡?

编辑:sx_zhaoyl

2015-05-07

下面是编辑老师整理的“2015年兰州中考物理实验题:如何制作肥皂泡?”,希望对您有所帮助,祝您考试顺利。

你会吹肥皂泡吗?这件事情并不像想象的那么简单。我本来也认为吹个肥皂泡不需要什么技巧,但是,事实却告诉我,要想吹出又大又漂亮的肥皂泡,也的确是一种艺术,是需要好好练习的。那么,像吹肥皂泡这样简单平常的事,也值得去干吗?

是的,这玩意儿在日常生活里是并不受到特别欢迎的,至少在谈话里我们对它不太感兴趣;但是,物理学家对它却有不同的看法。“试着吹出一个小小的肥皂泡来,”物理学家说,“仔细去看它:你简直可以终身研究它,不断地从这儿学到许多物理学上的知识。”

事实上,肥皂泡薄膜面上诱人的色彩,使物理学家可以量出光波的波长,而研究娇嫩的薄膜的张力,又帮助了关于分子力作用定律的研究,这种分子力就是内聚力,如果没有内聚力,世界上就会除了最微细的微尘之外什么也没有了。

当然,我写出下面这几个实验的目的,并不是要来探讨这些重大的问题。我这里写的只是一些引人入胜的消遣,只是用来使你对吹肥皂泡的艺术有一个认识。在波依斯著的《肥皂泡》那本书里,有很多关于各种肥皂泡实验的详尽说明。我这里只谈几个最简单的实验。

肥皂泡可以用普通洗衣服的黄肥皂的溶液吹出,但是对于这件事情真有兴趣的人,我介绍他采用橄榄油或杏仁油肥皂,因为这两种肥皂最适宜吹制又大又漂亮的肥皂泡。把一小块这种肥皂小心放在清洁的冷水里溶化,最好用洁净的雨水或雪水,如果没有的话,至少也得用冷却了的开水。如果想使吹出的泡能够耐久,还得在肥皂液里加上1/3(依容积计)的甘油。现在,用一只小茶匙把溶液上层的泡沫去掉,然后把细瓷管或细笔管的一端里外两面擦过肥皂,放到溶液里去。用10厘米左右长的细麦秆也可以得到很好的成绩。

肥皂泡可以这样吹:把管口竖直地放到溶液里,使得管口上蘸上一层溶液膜,拿起来小心地吹。由于肥皂泡里装进了从我们肺部出来的暖气,这气体比房里的空气一般要轻些,因此吹出的泡就会向上升起。

假如一下子就能够吹出直径10厘米大小的泡来,那么所配成的溶液就可以用了;否则就要在溶液里加些肥皂,一直到能够吹出这样大小的泡为止。但这还不够。把肥皂泡吹出以后,用手指蘸些肥皂液,试着插进肥皂泡里去,假如肥皂泡不破裂,那就可以做下面的实验了;如果肥皂泡破裂了,那么还得加些肥皂到溶液里去。

各个实验一定要仔细耐心地去做。房里的光线一定要尽可能充足,否则,从吹出的泡上看不到美丽的彩虹。

下面是几个吹肥皂泡的有趣的实验。

花朵四周的肥皂泡:拿一些肥皂液倒在一只大盘里或者茶具托盘里,倒到大约2-3毫米厚的一层;在盘子中心放一朵花或者一只小花瓶,用一只玻璃漏斗把它盖起。然后缓缓把漏斗揭开,用一根细管向里面吹去棗于是就吹出一个肥皂泡来;等到这个肥皂泡达到相当大以后,把漏斗倾斜,让肥皂泡从漏斗底下露出来。于是,那朵花或者那只小花瓶就给罩在一个由肥皂薄膜做成的、闪耀着各种彩虹的透明半圆罩子底下了。

如果手头有一个小型的石膏人像,也可以用来代替方才的花或者花瓶。这应该先在石膏人像头上滴一点肥皂液,等到大肥皂泡吹成以后,把管子透过大肥皂泡膜伸进去,把人像头上的小肥皂泡也吹起来。

一个套一个的肥皂泡:用方才那个漏斗先吹出一个大肥皂泡来,然后把细长的管子整个浸到肥皂液里,使它除了含在嘴里的一部分之外,全段都蘸上了肥皂液,然后小心地把这根管子插进大肥皂泡的膜里,一直伸到中心,再慢慢地抽回来,到离大肥皂泡的膜不远的地方,吹出第二个泡来,然后在这个泡里吹出第三个、第四个,等等。

肥皂膜造成的圆柱体:先准备两个铁丝圆环。把吹好的肥皂泡放在下面一个环上,把沾有肥皂液的另一个环从上面轻轻放到肥皂泡上,然后,把这个环慢慢向上提,把泡拉长,一直到它成圆柱形为止。有趣的是,假如你把上面的圆环提高到比圆环圆周长更大的高度,圆柱的一半就收缩起来,另一半却放宽起来,终于变成了两个泡。

肥皂泡的薄膜总是在张力的作用之下,而且对于它里面的空气有压力;把吹有肥皂泡的漏斗口放近蜡烛火焰的话,可以看到肥皂泡还有一个有趣的现象:你把它从温暖的房间带到比较冷的地方,它就会缩小体积。相反,如果从冷的地方带到热的地方,体积就会胀大。原因当然是泡里空气的热胀冷缩。假如在零下15摄氏度的时候,这个泡的体积是10003厘米,那么,当它走进到温度是15摄氏度的房间里,体积应该增加1103厘米:

1000×30×(1/273)≈1103厘米

我们还应该指出,一般人认为肥皂泡的“寿命”太短,这一点,是并不完全正确的:如果给它适当的照顾,可以使肥皂泡保存到几十天。英国物理学家杜瓦(他因对液化空气的研究而著名)把肥皂泡保存在特制的瓶子里,排除尘埃,防止干燥和空气的震荡,可以把肥皂泡保存一个月或者还不止。有人把肥皂泡保存在玻璃罩下面,一直保存了好几年。

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