3 跨学科实践:降落伞
课前调查
降落伞是一种使人或物从空中安全降落到地面的航空工具,广泛用于航空、航天和救援等领域。
常见的降落伞主要由
活动目的
探究影响降落伞飞行时间的因素。
猜想与假设
猜想:降落伞在空中飞行的时间可能与
方案设计
1. 影响降落伞飞行时间长短的因素有许多,那我们该怎样研究呢?
设计实验时,常用的方法是先考察其中一个因素对所研究问题的影响,而保持其他因素不变,这种研究方法叫作
2. 选择合适的测量仪器
(1)测量降落伞的质量:
(2)测量降落伞的飞行时间:
(3)测量降落伞伞绳的长度:
测量降落伞距离地面的高度:
3. 正确使用仪器
仪器使用前,一般应先把指针调整到零刻度处,这个过程叫作
4. 测量面积的技巧
(1)怎样测量长方形、正方形或圆形伞衣的面积?
(2)怎样测量形状不规则的降落伞伞衣的面积?
进行实验
1. 选用器材:
2. 进行实验
(1)使用伞绳长度、降落伞总质量、伞衣面积和降落高度都相同,但伞衣形状不同的两个降落伞从空中自由下落,用秒表计时,比较飞行时间的长短。
(2)使用伞衣形状、降落伞总质量、伞衣面积和降落高度都相同,但
(3)使用伞绳长度、降落伞总质量、伞衣形状和降落高度都相同,但
(4)使用伞绳长度、伞衣形状、伞衣面积和降落高度都相同,但
(5)使用伞绳长度、伞衣形状、伞衣面积和降落伞总质量都相同,但
3. 数据记录
请同学们将实验数据填入下面表格中:

|实验序号|伞绳长度 $ l/m $|伞衣形状|伞衣面积 $ S/m^{2} $|降落高度 $ h/m $|降落伞总质量 $ m/g $|飞行时间 $ t/s $|
|1| | | | | | |
|2| | | | | | |
|3| | | | | | |
|4| | | | | | |
|5| | | | | | |
分析论证
分析实验表格得到结论:影响降落伞飞行时间的因素有
交流反思
通过分析数据,同学们认为上表中的实验数据可能存在误差,原因是降落伞下降时间太短。改进的方法有哪些?
课前调查
降落伞是一种使人或物从空中安全降落到地面的航空工具,广泛用于航空、航天和救援等领域。
常见的降落伞主要由
伞衣
、伞绳
和悬挂物
组成。活动目的
探究影响降落伞飞行时间的因素。
猜想与假设
猜想:降落伞在空中飞行的时间可能与
伞衣面积
有关。方案设计
1. 影响降落伞飞行时间长短的因素有许多,那我们该怎样研究呢?
设计实验时,常用的方法是先考察其中一个因素对所研究问题的影响,而保持其他因素不变,这种研究方法叫作
控制变量法
。例如:每次只改变降落伞伞衣的面积,而保持其他因素不变,用秒表计时,比较飞行时间的长短。2. 选择合适的测量仪器
(1)测量降落伞的质量:
天平
。(2)测量降落伞的飞行时间:
秒表
。(3)测量降落伞伞绳的长度:
刻度尺
;测量降落伞距离地面的高度:
刻度尺
。3. 正确使用仪器
仪器使用前,一般应先把指针调整到零刻度处,这个过程叫作
调零
。如不能调零,要记录初始
读数,进行修正
。4. 测量面积的技巧
(1)怎样测量长方形、正方形或圆形伞衣的面积?
(2)怎样测量形状不规则的降落伞伞衣的面积?
进行实验
1. 选用器材:
降落伞(不同形状、面积等)、天平、秒表、刻度尺
。2. 进行实验
(1)使用伞绳长度、降落伞总质量、伞衣面积和降落高度都相同,但伞衣形状不同的两个降落伞从空中自由下落,用秒表计时,比较飞行时间的长短。
(2)使用伞衣形状、降落伞总质量、伞衣面积和降落高度都相同,但
伞绳长度
不同的两个降落伞从空中自由下落,用秒表计时,比较飞行时间的长短。(3)使用伞绳长度、降落伞总质量、伞衣形状和降落高度都相同,但
伞衣面积
不同的两个降落伞从空中自由下落,用秒表计时,比较飞行时间的长短。(4)使用伞绳长度、伞衣形状、伞衣面积和降落高度都相同,但
总质量
不同的两个降落伞从空中自由下落,用秒表计时,比较飞行时间的长短。(5)使用伞绳长度、伞衣形状、伞衣面积和降落伞总质量都相同,但
降落高度
不同的两个降落伞从空中自由下落,用秒表计时,比较飞行时间的长短。3. 数据记录
请同学们将实验数据填入下面表格中:
|实验序号|伞绳长度 $ l/m $|伞衣形状|伞衣面积 $ S/m^{2} $|降落高度 $ h/m $|降落伞总质量 $ m/g $|飞行时间 $ t/s $|
|1| | | | | | |
|2| | | | | | |
|3| | | | | | |
|4| | | | | | |
|5| | | | | | |
分析论证
分析实验表格得到结论:影响降落伞飞行时间的因素有
伞衣形状、伞绳长度、伞衣面积、降落伞总质量、降落高度
。交流反思
通过分析数据,同学们认为上表中的实验数据可能存在误差,原因是降落伞下降时间太短。改进的方法有哪些?
增加降落高度、增大伞衣面积、减小总质量
答案
伞衣;伞绳;悬挂物;伞衣面积;控制变量法;天平;秒表;刻度尺;刻度尺;调零;初始;修正;降落伞(不同形状、面积等)、天平、秒表、刻度尺;伞绳长度;伞衣面积;总质量;降落高度;伞衣形状、伞绳长度、伞衣面积、降落伞总质量、降落高度;增加降落高度、增大伞衣面积、减小总质量
解析
课前调查依据降落伞基本结构;猜想结合后续实验变量;研究方法为控制变量法;测量仪器根据物理量选择;调零为仪器使用前操作;实验变量依次为伞绳长度、伞衣面积、总质量、降落高度;结论综合实验变量;误差改进通过增加下降时间实现。
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