彩色动态世界是如何实现的


夏日雷雨或阵雨过后,天空常常出现一条非常美丽的彩虹 ,从它的外层向里依次呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。

我们常常会因为遇见彩虹觉得非常幸运和开心,下面我们将通过3种趣味小实验,将彩虹和幸运带到小朋友的身边,一起来学习和了解这些彩虹小实验背后的原理。


一、彩虹雨

剃须泡沫化为云朵,食用色素化为彩色的雨,看着缤纷的颜色穿过“云层”滴入水中,就如同彩虹一般。

准备材料:透明玻璃杯1个、小杯子4个、剃须泡沫、食用色素4瓶(可以选择小朋友喜欢的颜色)、滴管1个、水

参考步骤:

  1. 让孩子往装有少量清水的小杯子里分别加入各种颜色的食用色素,搅拌均匀。
  2. 在玻璃杯里倒入2/3的清水,让孩子在水的表面喷上剃须泡沫直到全部覆盖,做出云朵的形状。
  3. 用滴管依次吸取有色液体滴到泡沫做出的云朵上,变成彩虹雨慢慢落在杯子里。

原理浅析:本次实验与密度有关,因为刮胡泡沫由大量小气泡组成,密度低于水,所以会浮在水上面,跟木头密度小于水浮在水面上是一个原理。滴入色素后,色素迅速渗过泡沫到达水面,色素的密度比水大,所以当色素到水面时,就能以较快地速度向密度更低的水中扩散,形成“彩虹雨”的现象。

拓展延伸:

在实验过程中,爸爸妈妈可以引导孩子们,像真正的科学家一样深入探究:

★调整食用色素的浓度,看看“下雨”快慢有什么不同;

★将色素滴在“云朵”的中央和边缘处,“下雨”快慢有什么差异;


二、彩虹桥

准备材料:七个杯子、若干食用色素、白色布条(湿巾)、水

参考步骤:

1、将七个杯子并列排成一排,间隔将红色、蓝色、黄色、红色色素放入杯子中(中间有三个杯子是空的),加水混合。

2、将布条对折,分别放入两个相邻的杯子中。静置一段时间后,每个杯子都会出现一样多的水,并且形成一条美丽的彩虹桥。

原理浅析:当布条接触到颜料水时,布条纤维内部的空隙就像毛细管,帮助液体克服重力不断的往上攀爬,布条则会慢慢的吸收颜料水,这就是常见的毛细现象。

拓展延伸:

小朋友可以持续观察,随着时间的推移,杯子里的水位会有变化,最终每个杯子的水面高度是否会一样呢?每一根布条通过不同颜色的混合会呈现新的颜色。


三、彩虹摩天轮

小朋友日常吃的彩色小糖豆,通过简单的步骤,就可以在盘子里变成美美的彩虹摩天轮哦!

准备材料:彩虹糖(五彩的M&M巧克力豆)、白色的圆盘、水

参考步骤:

1、沿着盘子的内圈,将彩虹糖铺成一个圈。

2、向彩虹糖圆圈的中心轻轻倒入清水,水面高度与彩虹糖中间位置高度一致。

3、观察彩虹糖的色素逐渐扩散,糖果像是会变魔法一样,一直流向盘中心,形成漂亮的彩虹摩天轮啦。

原理浅析:彩虹糖色素和水均属于极性分子,两者相似相溶。彩虹糖中部分水溶性色素遇水溶解,所以出现了彩虹样的色块,随机产生了密度梯度导致的对流。即糖果的附近,水会形成比较高浓度的糖水溶液,然后这些高密度的水向盘子中央扩散,形成类似彩虹摩天轮的形状。

进阶玩法:从双色、三色,到混色都可以尝试,发挥自己的想象力和创造力吧。还可以摆出各种喜欢的造型。如桃心、五角星等。


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