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数学名人馆·活动回顾|驾驭无形之力,驱赶水上“蜘蛛”

时间:2025-10-22

10月19日,数学名人馆文化驿站开展了一场别开生面的科学探险——“张力初探——用水面'驱赶蜘蛛'”的活动。本次活动带领同学们跳脱课本,亲手触碰、并“驾驭”了自然界中一种无形而强大的力量——表面张力,共同完成了一次从好奇到验证的完整科学探索。


一、从“水上轻功”到“硬币挑战”

——初识张力的强大

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吴老师从一张“凌波微步”的水黾图片开始,瞬间点燃了同学们的好奇心:为什么它们不会沉没?”这个引人入胜的开场,直接将同学们引向了核心概念——表面张力。

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紧接着,“硬币挑战”环节将猜想与实践完美结合。当被问及“一个装满水的杯子还能容纳多少枚回形针”时,有的同学回答较为保守的“10-20枚”,还有的同学则大胆回答“50枚以内”!

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然而,亲手实验的结果让所有人大吃一惊:水杯仿佛拥有了魔法,水面高高隆起,却依然“固若金汤”,水杯最多可以容纳200枚回形针,承载了远超想象的重量。这一刻,大家亲眼见证了表面张力形成的这层“看不见的皮肤”究竟有多么坚韧。


二、从“悬浮魔术”到“驱赶蜘蛛”:

见证张力的破碎与驱动

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如果说“硬币挑战”是感受张力的强大,那么“漂浮的回形针”环节则是在操控这份力量。用纸巾做“渡船”,让回形针安然悬浮于水面,这个精巧的设计让大家直观地理解了表面张力如何像一张弹性薄膜一样托起物体。

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而活动的高潮,无疑是与主题呼应的“驱赶蜘蛛”时刻。当一滴洗洁精滴入水中的瞬间,悬浮的回形针像受惊的“蜘蛛”般迅速被“推”开或沉没。现场“哇”声一片,这个现象生动地揭示了洗洁精作为表面活性剂,是如何瞬间破坏局部张力,强大的张力从四周拉扯,从而将轻巧的物体“驱赶”出去的。


三、从“静默纸鱼”到“动力之尾”:

驾驭张力创造运动

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活动的最后一个环节,“会动的鱼”将探索推向了创造的高度。参与者们画下自己的小鱼,当在纸鱼尾部滴上一滴洗洁精后放入水中,小鱼便像被安装了微型马达,“嗖”地一下向前游去。这个神奇的现象,正是“驱赶蜘蛛”原理的创造性应用。洗洁精破坏了尾部的张力,而头部依然强大的张力便拉动小鱼前进,完美地将科学原理转化为了可见的动力。


收获与成效

本次「张力初探」活动成功地将一个抽象的物理概念,转化为一系列可操作、可观察、充满趣味的实验。同学们们不仅是听众,更是动手实践的科学家。他们通过“猜想-实践-观察-解惑”的完整流程,亲身体验了表面张力的“托举”、“脆弱”与“驱动”三重特性。


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