[編輯本段]現(xiàn)象及解釋
當(dāng)毛細(xì)管插入潤(rùn)濕液體中時(shí)，管內(nèi)的液位上升并高于管外。 當(dāng)毛細(xì)管插入非潤(rùn)濕液體中時(shí)，管內(nèi)液位下降并低于管外。 毛巾吸水，地下水沿著土壤上升是毛細(xì)管現(xiàn)象。
如果將一滴水銀滴在干凈的玻璃板上，它會(huì)滾動(dòng)而不會(huì)粘附在玻璃板上。 如果將干凈的玻璃板浸入水銀中然后取出，水銀就不會(huì)粘附在玻璃上。 該液體不會(huì)粘附在玻璃板上。 固體表面的這種現(xiàn)象稱為不潤(rùn)濕。 對(duì)于玻璃來(lái)說(shuō)，汞是一種不潤(rùn)濕的液體。
將一滴水滴在干凈的玻璃上，它會(huì)粘附在玻璃板上形成一層薄薄的一層。 將一塊干凈的玻璃片浸入水中然后取出，玻璃表面會(huì)沾上一層水。 該液體粘附在固體表面上。 這種現(xiàn)象稱為潤(rùn)濕。 對(duì)于玻璃來(lái)說(shuō)，水是一種潤(rùn)濕液體。
對(duì)一種固體潤(rùn)濕的同一種液體，對(duì)另一種固體可能不潤(rùn)濕。 水可以潤(rùn)濕玻璃，但不能潤(rùn)濕石蠟。 汞不能潤(rùn)濕玻璃，但可以潤(rùn)濕鋅。
將潤(rùn)濕液放入容器中，例如玻璃燒杯中的水。 由于水浸濕了玻璃，靠近壁的液面向上彎曲（圖1B）。 將不潤(rùn)濕的液體放入容器中，例如水銀。 在玻璃管中，由于汞不會(huì)潤(rùn)濕玻璃，因此管壁附近的液體表面向下彎曲（圖 1A）。 在內(nèi)徑較小的容器中，這種現(xiàn)象更為明顯，液面形成凹或凸的彎月面。 。
毛細(xì)管現(xiàn)象。 將幾根不同內(nèi)徑的細(xì)玻璃管插入水中。 可以看到管子里的水面比容器里的水面高。 管內(nèi)徑越小，內(nèi)部水面越高。 當(dāng)這些細(xì)玻璃管插入水銀時(shí)，所發(fā)生的現(xiàn)象正好相反。 管中的汞含量低于容器中的汞含量。 管的內(nèi)徑越小，內(nèi)部的汞含量越低。
潤(rùn)濕液體在細(xì)管中上升和非潤(rùn)濕液體在細(xì)管中下降的現(xiàn)象稱為毛細(xì)管現(xiàn)象。 能產(chǎn)生明顯毛細(xì)現(xiàn)象的管子稱為毛細(xì)管。
為什么液體在毛細(xì)管中會(huì)上升或下降？ 我們已經(jīng)知道液體表面就像一張拉伸的橡膠膜。 如果液體表面是彎曲的，它就會(huì)趨于平坦。 因此，凹形的液體表面對(duì)下面的液體施加拉力。 ，凸出的液體表面對(duì)下面的液體施加壓力。 毛細(xì)管內(nèi)浸潤(rùn)液的液面呈凹形。 它對(duì)下面的液體施加拉力，使液體沿管壁上升。 當(dāng)向上的拉力與管內(nèi)液柱一致時(shí)，施加在其上的重力相等時(shí)，管內(nèi)液體停止上升并達(dá)到平衡。 同樣的分析也可以解釋非潤(rùn)濕液體落入毛細(xì)管的現(xiàn)象。
自然界和日常生活中存在很多毛細(xì)管現(xiàn)象的例子。 植物莖中的導(dǎo)管是植物體內(nèi)極其細(xì)小的毛細(xì)血管，可以從土壤中吸收水分。 磚塊吸水，毛巾吸汗，粉筆吸墨水。 毛細(xì)管現(xiàn)象。 這些物體上有許多小孔生活中毛細(xì)現(xiàn)象的例子，起到毛細(xì)血管的作用。
毛細(xì)管現(xiàn)象在某些情況下是有害的。 例如，建造房屋時(shí)，堅(jiān)實(shí)的地基中有許多細(xì)小的毛細(xì)血管。 它們會(huì)吸收土壤中的水分，使房間潮濕。 建造房屋時(shí)，在地基上鋪設(shè)油氈。 ，是為了防止毛細(xì)現(xiàn)象引起的潮濕。
水沿毛細(xì)管上升的現(xiàn)象對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響很大。 土壤中有許多毛細(xì)血管，地下水常常沿著這些毛細(xì)血管上升到地面。 如果你想保存地下水，你應(yīng)該鋤地里的土壤，使其松動(dòng)并破壞它。 土壤表面的毛細(xì)血管減少水分蒸發(fā)。
[編輯本段]附加壓力
表面張力作用在液體球體上就好像增加了一個(gè)垂直于球體的壓力，稱為附加壓力。
對(duì)于液滴，附加壓力為2*表面張力系數(shù)/球形半徑。
對(duì)于肥皂泡等空心液體球體，附加壓力為4*表面張力系數(shù)/球體半徑。
[編輯本段]上升高度
在毛細(xì)管作用下，液體的高度上升和下降。 h的正負(fù)值表示增加或減少。
隨著潤(rùn)濕液上升，接觸角變?yōu)殇J角； 當(dāng)非潤(rùn)濕液體落下時(shí)，接觸角變成鈍角。
上升高度h=2*表面張力系數(shù)/(液體密度*重力加速度g*液面半徑R)。
上升高度h=2*表面張力系數(shù)*cos接觸角/(液體密度*重力加速度g*毛細(xì)管半徑r)。
毛細(xì)管現(xiàn)象和植物飲用水
毛細(xì)管現(xiàn)象在生物學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用，比如動(dòng)物和植物中的毛細(xì)管、疏松土壤破壞土壤中的毛細(xì)管、減少地表水的蒸發(fā)等。本文通過(guò)一些毛細(xì)管現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)與植物的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，了解毛細(xì)管現(xiàn)象的意義。物理學(xué)和生物學(xué)的結(jié)合。
1、根、莖的毛細(xì)管現(xiàn)象
根是維管束植物體軸的地下部分，由胚根發(fā)育而來(lái)。 根系由主根和許多側(cè)根組成。 主要作用是固定植物體和支撐地上部分，并吸收土壤中的水分和水中溶解的無(wú)機(jī)養(yǎng)分。 它還具有運(yùn)輸、儲(chǔ)存和合成某些有機(jī)物質(zhì)的功能，并能向外界分泌代謝物質(zhì)。 根尖表皮細(xì)胞突出的毛稱為根毛，是根部吸收水分和無(wú)機(jī)鹽的主要部分。
由于根的上述功能，在教植物喝水時(shí)，一般采用帶根的鳳仙花進(jìn)行飲水實(shí)驗(yàn)； 將鳳仙花插入盛有紅墨水的水杯中，水面滴上植物油，杯口處用棉花堵住，減少蒸發(fā)。 靜置十多個(gè)小時(shí)后，首先觀察液面的下降情況。 為了說(shuō)明液位下降是由于植物飲水所致，可以進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)。 幾個(gè)杯子盛有等量的水，將等量的植物油滴到水面上，用棉花塞住瓶口。 等同樣長(zhǎng)的時(shí)間后，插入一只鳳凰。 仙花瓶中的水位下降得更加明顯。 還可以觀察鳳仙花的葉子和莖，剪開(kāi)或剝?nèi)ケ??皮，可以看到紅色的墨水已經(jīng)沿著莖的表皮升起。 后者只需要幾個(gè)小時(shí)。
其實(shí)如果直接用莖做實(shí)驗(yàn)，也可以看到紅墨水上升的現(xiàn)象。 莖是維管束植物體軸的一部分，由胚胎發(fā)育而來(lái)。 其主要職能是指導(dǎo)和支持。 如果我們將蠶豆、油菜、大蔥、柳枝、松樹(shù)、菊花的莖插入紅水中，幾個(gè)小時(shí)后，可以觀察到莖表面下水的上升現(xiàn)象，還可以可見(jiàn)于花瓣和葉脈。 紅色的。
2.植物的蒸騰作用
植物可以通過(guò)根和莖輸送水分，主要是通過(guò)根壓、毛細(xì)管作用和蒸騰作用。 由于大氣壓相互抵消，所以應(yīng)該不是主要原因。
蒸騰作用主要由葉片下表面的氣孔產(chǎn)生。 將密封的塑料袋綁在植物的葉子上。 在陽(yáng)光的照射下，塑料袋內(nèi)很快就會(huì)形成大量的水滴。 這種蒸發(fā)使植物不斷從根莖中輸送水分。
觀察葉子下表皮的氣孔也是一項(xiàng)非常有趣的活動(dòng)。 用蠶豆葉或蔥葉，用刀片在葉子背面淺淺地劃出一個(gè)小方塊物理資源網(wǎng)，然后用棍子剝?nèi)ケ砥ぃ镁凭逑矗ɑ蛴玫镀危┤コ~綠體，然后直接粘貼在載玻片上。 使用顯微鏡觀察毛孔。
葉子的氣孔早上開(kāi)得較大，中午開(kāi)得較小，以減少蒸發(fā)。 為了觀察氣孔，顯然選擇早上采摘的葉子。 證明這個(gè)結(jié)論也是一項(xiàng)有趣的研究活動(dòng)。 在同一株植物（如蠶豆植物）上，在早上和中午采摘多片葉子，以獲得葉子的下表皮。 盡可能采用相同的處理方法，并在顯微鏡下觀察。 結(jié)果是早上的葉子有很多而且大的氣孔。 ．
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，為了比較莖中的毛細(xì)管現(xiàn)象和蒸騰作用的大小，進(jìn)行了對(duì)照實(shí)驗(yàn)：將切葉和未切葉的同一植物的莖插入同一瓶紅水中。 結(jié)果生活中毛細(xì)現(xiàn)象的例子，莖中有紅色的水上升，但不除去葉子的莖需要很長(zhǎng)時(shí)間才能上升。
莖輸送水分的能力與蒸騰作用有關(guān)。 同時(shí)，葉子的氣孔可以進(jìn)行蒸騰作用，蒸騰作用也通過(guò)葉子的毛細(xì)管現(xiàn)象輸送水分。
3、不同液體的毛細(xì)管現(xiàn)象
我們使用三種液體進(jìn)行比較：皂液、精油和水。
使用學(xué)生自己拉伸的同一個(gè)尖口玻璃管，將其插入三種液體中。 上升的高度不同。 風(fēng)油精上升到最低高度，其次是皂液。 風(fēng)油精實(shí)驗(yàn)時(shí)，只需將玻璃管尖端插入風(fēng)油精瓶中即可。
同一種液體在不同溫度下有不同的毛細(xì)管現(xiàn)象。
在這些實(shí)驗(yàn)中，毛細(xì)管上升高度的差異不是很明顯。 您必須先用便利貼或記號(hào)筆標(biāo)記它，然后用尺子測(cè)量它。