用气球,给肥皂水加一个弧度

作者: yangfz&Lixy

来源: 中科院物理所

发布日期: 2018-03-31 10:25:27

本文介绍了如何使用气球和肥皂水进行一个有趣的科学实验,通过气球带电与肥皂泡的互动,展示了肥皂泡的膜结构和电荷分布的科学原理。

肥皂水大家从小都玩过,一般我们都用嘴吹一个泡泡,有时也会随风飞跑起来,任由风吹出一串泡泡,有时还会吹出心形的肥皂泡。但是,你们试过用气球吹泡泡么?实验器材:所标杯,肥皂,水,烧杯,铜丝环,气球,打气筒,毛巾。首先我们用烧杯接一些热水,然后切一些肥皂放进热水中,然后用铁丝或者木棍搅拌加速肥皂溶解。然后将铜丝环伸进溶液后慢慢拿出,我们可以看到铜丝环上出现肥皂泡,但很快由于手的抖动而破裂。

当然有的时候也能存活很长时间。然后我们吹好一个气球,在毛巾上摩擦使气球带电。最后,就是最为重要的对接过程,我们用摩擦带电的气球与铁丝环撑起来的肥皂泡放在一起,给肥皂泡加一个弧度。这个过程很艰难,一定会有很多失败的时候,不过当你成功的时候,这一刻这一瞬间的弧度,欢呼雀跃,可能这就是理科生的寂寞吧。肥皂泡是一种膜结构,它由外面两层表面活性剂和中间的水分子层(含溶解的表面活性剂分子)构成。

当把带电荷的气球靠近它时,就对其施加了一个电场。如果肥皂泡通过人接地,将与气球相同的电荷排往大地,则肥皂泡上将带有与气球上相反的电荷,于是被气球吸引,这就是我们实验中出现的情况。如果我们带着绝缘手套拿着铜丝环时,此时电荷只能在肥皂泡上重新排布,如下图所示,实验中的现象将被大大减弱。大家也可以尝试一下,肥皂泡因为其结构可以构造很多有趣的实验,以后会再给大家演示其他神奇的现象。

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