一、实验适用学段

适合小学三、四年级科学课堂演示、居家亲子科普、学生科学实践作业。材料家家都有,视觉效果惊艳,能直观让孩子看懂液体表面张力的物理知识。

二、实验材料

纯白全脂牛奶、多色食用色素、浅口陶瓷餐盘、洗洁精、塑料滴管

三、完整实验步骤

  1. 把牛奶倒入餐盘,平铺一层约 5 毫米厚,静置几秒让液面完全平稳。
  2. 用滴管吸取不同颜色食用色素,分散滴在牛奶表面,色素会轻微晕开,不会大范围流动。
  3. 在所有颜料聚集的中心位置,滴入单独一滴洗洁精。
  4. 瞬间观察:各色颜料快速向外旋转、拉扯、交融,形成层层变幻的彩色漩涡流体花纹。

四、简单科学原理

牛奶表层存在稳定的表面张力,色素密度和牛奶相近,所以只会小范围晕染;洗洁精是表面活性剂,会快速降低接触区域液体的表面张力,周围张力更大的牛奶会向中间流动,裹挟颜料四处扩散旋转,形成梦幻彩色漩涡。

五、实验注意事项

  1. 优先使用全脂牛奶,脂肪含量越高,色彩流动效果越明显;脱脂牛奶效果微弱。
  2. 色素每次少量滴加,过量会造成颜色浑浊,花纹层次不清晰。
  3. 实验后的混合液体含有洗洁精,不可饮用,做完直接倒掉清洗餐盘。
  4. 不要大量倾倒洗洁精,一滴即可达到最佳视觉效果。

六、拓展思考

  1. 如果把牛奶换成清水,还能出现大面积彩色漩涡吗?为什么?
  2. 连续滴多滴洗洁精,颜料流动速度会变快还是变慢?
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