硬币上的水为什么能鼓起来,怎样数滴数才不把溢出的那滴算进去?
用同一枚硬币观察水滴聚拢、鼓起和溢出,再做一组清水与洗涤剂对照。
用滴管逐滴往硬币上加清水,观察汇成的大水滴;计数只算造成溢出那滴之前留住的滴数。水分子之间的内聚作用与表面张力、水和硬币间的黏附作用共同参与这个现象;加入洗涤剂的水可用来作表面张力减弱的对照。
这是常见材料的定性观察,不是水质检测或精密表面张力测量。不规定标准滴数,不按硬币面值排名;材料不入口,小件由成人收好,观察后擦净桌面。
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具体说明
先观察形状,不急着比赛滴数
把硬币放好,拿滴管逐滴把清水加到币面。按Science World活动说明,滴管靠近币面,但应留一点距离,让一滴水先落下,再与已有水滴合并。先看看小滴怎样汇成一个较大的水滴,再开始记录;建议用同一枚硬币、同一面和同一支滴管做这轮观察,避免同时更换材料后还把结果当作同一种条件。
把“最后留住”与“造成溢出”分开
一边滴一边数,看到水滴散开溢出就停止。这里最容易算错的是最后那滴:活动规定,记录的是引发溢出那滴之前,硬币已经容纳的滴数。建议在纸上分开写“最后留住的滴数”和“下一滴溢出”,不要把两者合成同一个成绩。重新做一轮前擦干硬币;原活动也给出换一枚硬币的选择,本页建议先不换,以便继续观察相同对象。
用两种吸引作用解释眼前的水
先把两件事分开理解:水分子彼此吸引,叫内聚;活动把水面表现出的这种“皮肤”般特征称为表面张力。另一方面,水和硬币之间还有黏附作用,帮助水留在币面。这里说“皮肤”是帮助描述现象的比喻,记录时仍写水滴的形状与变化,不必把它想成一层另加上去的薄膜,更不要因为看见鼓起,就认为水能够无限堆高。
鼓起之后仍会溢出,观察要写到结束
继续加水时,活动的解释是:随着水滴增大,最终水所受重力会克服相关内聚作用,水滴散开并溢出。因此完整记录应包含汇聚、鼓起和溢出,而不只拍下或记下最漂亮的鼓包。建议用自己的话描述“哪一步开始外溢”,不要把一轮留住的滴数写成所有硬币、所有滴管都必须达到的固定答案;本页也不给出这种统一数值。
用加入洗涤剂的水做另一组对照
如果还想追问表面张力是否会变化,可另取一份水,按活动的扩展方法加入一滴肥皂液或洗涤剂,再重新滴水计数。来源说明洗涤剂会降低表面张力,使硬币可容纳的滴数明显减少。建议先记清水结果,再给第二份水标好名称;不要把两份水都混在同一个未标记的容器里,最后只凭印象回想自己滴的是哪一种。
最后检查记录是否足以说明你看见了什么
收尾时,先确认每组采用同样的溢出计数规则,并写明用的硬币、滴管与液体。若要再做清水组,先把材料整理好,避免把含洗涤剂的一组当成清水继续记。完成标准是你能指出水滴如何汇聚、什么时候溢出、两组条件在哪里不同;如果结果不明显,保留实际记录并检查操作,不为迎合预期改数字。最后收好小件、处理实验用水并擦净桌面。
为什么可以相信这个答案
每条影响行动的结论,都能回到具体来源片段和适用边界。
用滴管逐滴向硬币加水,小滴会在币面汇成较大水滴;滴管应留出让水滴落下再合并的距离。
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Holding the eyedropper close to the surface of the coin, carefully squeeze water droplets onto the coin, one at a time. The droplets should pool up on the coin, creating a big droplet of water.
只取硬币、清水、滴管与洗涤剂对照;不采用原页油或糖浆分子极性的扩展解释,不提供统一滴数、币种性能排名或物性测量结论。
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hold the eyedropper far enough above the coin so that the drop has to fall a short distance before fusing with the droplet on the coin.
只取硬币、清水、滴管与洗涤剂对照;不采用原页油或糖浆分子极性的扩展解释,不提供统一滴数、币种性能排名或物性测量结论。
查看原始来源硬币容纳的滴数应计为引发溢出那滴之前的数量。
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The count is the number of drops that the coin could hold before the one that caused the coin to overflow.
只取硬币、清水、滴管与洗涤剂对照;不采用原页油或糖浆分子极性的扩展解释,不提供统一滴数、币种性能排名或物性测量结论。
查看原始来源重新观察前,原活动要求擦干硬币或换一枚。
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Wipe off the coin or use a new one.
只取硬币、清水、滴管与洗涤剂对照;不采用原页油或糖浆分子极性的扩展解释,不提供统一滴数、币种性能排名或物性测量结论。
查看原始来源水分子之间的吸引称为内聚,水面“皮肤”般的特征涉及表面张力。
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The attraction between water molecules is called cohesion. The cohesive force that occurs between water molecules is so strong that, at the water's surface, it creates a "skin", which is known as surface tension.
只取硬币、清水、滴管与洗涤剂对照;不采用原页油或糖浆分子极性的扩展解释,不提供统一滴数、币种性能排名或物性测量结论。
查看原始来源水与硬币之间的黏附作用帮助水留在币面。
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As drops of water are added onto a penny, the adhesive force between the water and the penny keeps the water from falling off.
只取硬币、清水、滴管与洗涤剂对照;不采用原页油或糖浆分子极性的扩展解释,不提供统一滴数、币种性能排名或物性测量结论。
查看原始来源水滴增大后,重力最终会克服相关内聚作用而发生溢出。
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the cohesive forces will eventually be overcome by the force of gravity on the water molecules. The "skin" will burst, and all of the water will spill off.
只取硬币、清水、滴管与洗涤剂对照;不采用原页油或糖浆分子极性的扩展解释,不提供统一滴数、币种性能排名或物性测量结论。
查看原始来源向实验用水加入一滴肥皂液或洗涤剂会降低表面张力,使币面可容纳滴数减少。
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Add a drop of soap/detergent to the water you use. It reduces the surface tension causing a dramatic reduction in the number of drops that will fit on the coin.
只取硬币、清水、滴管与洗涤剂对照;不采用原页油或糖浆分子极性的扩展解释,不提供统一滴数、币种性能排名或物性测量结论。
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版本 1.0 · 当前公开 · 2026-09-19 21:00