毛细管使水上升能翻过“坎”吗

毛细管是指各种很细的管道，在我们身体、植物的根茎等组织里就有很多毛细管，土壤、多孔性材料(如纸张、纺织品)等都具有非常多的毛细管。

毛细管它能使水等液体上升，上升到什么样的高度?它能使上升的水(如图1右所示)翻过“坎”吗?做做下面实验就可知其究竟。

实验材料用品：

1．内径约2mm的细玻璃管、内径约1mm的小细玻璃管、内径约0．5mm以下的毛细玻璃管(或用过的中性笔芯、圆珠笔芯等的塑料管代)。

2．吸水纸(如卫生纸)一小长方、棉纱一束、粉笔1支。

3．大碗(或玻璃缸)装清水、玻璃杯、木制支架(见图3所示)、刻度尺。

实验操作：

1．将细、小细、毛细的3种玻璃管，分别直立浸于水中，观察管内水上升的情况，用刻度尺测量管内到液面的高度差(如图2所示)，并记录于下表中。

2．将1绺棉纱(长约15cm)一小长方(15cm×3cm)吸水纸和1支粉笔分别浸于水中(如图3所示)，观察各种材料上水升高的情况，经过几分钟水不上升后用刻度尺测水上升的高度。

3．将上面实验的上升有水的棉纱绺及吸水纸长方条按图4所示方法放置：(1)将棉纱绺倒下翻过碗使吸水上层界接近碗中水液面上，有无水继续上升翻坎下流?(2)将吸水纸长方条倒下翻过碗边，使吸水纸上层界面低于碗中水液面直至碗底处。细心观察水是否继续慢慢上升翻“坎”向下流动?经过几小时碗中水液面是否下降?下面玻璃杯接有水吗?

分析结论：

提示：(1)由实验1：测得数据，比较分析毛细管中水上高度与管半径大小有什么关系。

(2)由实验2：水升高的数据比较分析三种材料的毛细管大小。

(3)由实验3：分析毛细管中水上升翻“坎”的条件。

说明：

1．毛细管水升高的现象是毛细现象(又叫毛细作用)。毛细现象在自然界科学技术和日常生活中，都起着重要作用。植物所以能通过根、茎，把土壤中的水和养料吸收到机体中，部分原因是凭借机体中毛细管的毛细作用；在动物的组织中毛细现象也到处可见，而且对于维持动物的生命有重大意义。在工程技术中常用毛细现象使油通过孔隙进入机器部件去机器。你的自来水笔吸水是否通过毛细作用呢?请仔细考察一下。

2．毛细管使水上升翻“坎”的条件是要使管弯曲，使管液面低于贮水器中水液面，越低越易使管中水继续翻“坎”向下流动。