解:$(1) $作图步骤:
$ ① $在圆弧上取一点$C$,记界面与圆弧的交点为$M$,$N$,
连接$MC$,$NC$;
$ ② $分别作$MC$,$NC$的中垂线,交于点$O$,则点$O$为圆弧的圆心;
$ ③ $连接$OM$并延长,过点$M$作$PM⊥ OM$,
则直线$PM$为$\odot O$的切线,$∠ PMN$即为所求的接触角,
保留作图痕迹即可。
$ (3) ∠ CAD=2∠ BAC$,理由如下:
$ $连接$OA$,则$OA=OB$,
∴$∠ ABC=∠ OAB$。
∵$AD$是$\odot O$的切线,
∴$OA⊥ AD$,
∴$∠ OAB + ∠ BAD = 90°$。
∵$BC⊥ AC$,
∴$∠ ABC + ∠ BAC = 90°$,
∴$∠ BAD = ∠ BAC$,
∴$∠ CAD = ∠ BAD + ∠ BAC = 2∠ BAC$。
$ (4) $示例:还可以用$\frac {l}{r}$的值来描述,其中$l$为水滴的弧长,$r$为水滴
所在圆的半径。
说明:由弧长公式$l=\frac {nπ r}{180}$,可得$\frac {l}{r}=\frac {nπ}{180}$,$\frac {l}{r}$的值越大,水滴越
趋近于球形,材料的疏水性越强。(答案不唯一,合理即可)