探討影響紙風(fēng)車吹動(dòng)的各項(xiàng)因素

1、探討影響紙風(fēng)車吹動(dòng)的各項(xiàng)因素初步了解風(fēng)車的製作方法後，我們找出影響風(fēng)車運(yùn)動(dòng)的各項(xiàng)因素，並依照自己本身的能力與材料限制設(shè)計(jì)以下的實(shí)驗(yàn): (一)實(shí)驗(yàn)：風(fēng)力大小 控制變因：相同用20cm20cm大小、圖畫紙材質(zhì)、葉片數(shù)為4的風(fēng)車、受風(fēng)位置由正面吹、風(fēng)源距離紙風(fēng)車1公尺、受風(fēng)時(shí)間10秒、軸心針使用美式圖釘。 操作變因：電風(fēng)扇所能夠達(dá)到的微風(fēng)、中風(fēng)、強(qiáng)風(fēng)、等不同大小的風(fēng)力。1.實(shí)驗(yàn)步驟：(1)製作圖畫紙材質(zhì)的紙風(fēng)車1個(gè)，並在其接近軸心處以膠帶固定上一長(zhǎng)細(xì)棉線。(2)電風(fēng)扇放置於距離紙風(fēng)車1公尺的地方。電源打開，使電風(fēng)扇直吹紙風(fēng)車。(3)相同條件下，依上述步驟實(shí)驗(yàn)五次，並將結(jié)果紀(jì)錄於下：2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果：經(jīng)初

2、步實(shí)驗(yàn)及分析評(píng)估後，得到下列結(jié)果：（得數(shù)愈多者表示紙風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)得愈快）風(fēng)速微風(fēng)中風(fēng)強(qiáng)風(fēng)快慢線長(zhǎng)第一次2.8cm7.6cm11.2cm第二次2.6cm7.2cm13.4cm第三次3.4cm7.9cm11.9cm第四次3.0cm8.9cm12.8cm第五次3.5cm8.8cm12.3cm平均3.1cm8.1cm12.3cm3.發(fā)現(xiàn)與討論 電風(fēng)扇的風(fēng)力若調(diào)為微風(fēng)時(shí)，紙風(fēng)車只有微微的轉(zhuǎn)動(dòng)，捆捲進(jìn)入的細(xì)線長(zhǎng)度平均為3.1cm；調(diào)到中風(fēng)時(shí)，可以很明顯的觀察到紙風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)變快了，捲進(jìn)的細(xì)線更長(zhǎng)，平均有8.1cm長(zhǎng)；再將風(fēng)力調(diào)到強(qiáng)風(fēng)時(shí)，紙風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)得更快，好像整枝紙風(fēng)車都要被吹走似的，捆捲進(jìn)入的細(xì)線長(zhǎng)度平均可達(dá)12

3、.3cm。因此，我們得到這樣的結(jié)論：風(fēng)力的大小與風(fēng)車的轉(zhuǎn)速有直接的關(guān)係；風(fēng)力越大，紙風(fēng)車轉(zhuǎn)速越快，風(fēng)力越小，紙風(fēng)車轉(zhuǎn)速越慢。(二)實(shí)驗(yàn)：受風(fēng)位置 控制變因：相同用20cm20cm大小、圖畫紙材質(zhì)、葉片數(shù)為4的風(fēng)車、風(fēng)源距離紙風(fēng)車1公尺、風(fēng)力大小均調(diào)為強(qiáng)風(fēng)、受風(fēng)時(shí)間10秒、軸心針使用美式圖釘。 操作變因：風(fēng)源從紙風(fēng)車的正面直吹、背面直吹、側(cè)面直吹。1.實(shí)驗(yàn)步驟：(1)製作圖畫紙材質(zhì)的紙風(fēng)車1個(gè)，並在接近軸心處以膠帶固定黏上一長(zhǎng)細(xì)棉線。(2)將電風(fēng)扇放置於距離紙風(fēng)車正面1公尺處，使電風(fēng)扇直吹紙風(fēng)車。(3)將電風(fēng)扇放置於距離紙風(fēng)車側(cè)面1公尺處。(4)將電風(fēng)扇放置於距離紙風(fēng)車背面1公尺處。(5)在相同

4、條件下，依上述步驟實(shí)驗(yàn)五次，並將結(jié)果紀(jì)錄於下表中。2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果：經(jīng)初步實(shí)驗(yàn)及分析評(píng)估後，得到下列結(jié)果： 風(fēng)向正面直吹側(cè)面直吹背面直吹快慢線長(zhǎng)第一次12.0cm0.4cm4.4cm第二次12.0cm1.1cm5.0cm第三次11.5cm1.5cm4.8cm第四次13.2cm0.9cm5.6cm第五次11.6cm1.3cm5.9cm平均12.1cm1.0cm5.1cm3.發(fā)現(xiàn)與討論 當(dāng)風(fēng)源從紙風(fēng)車的正面直吹時(shí)，轉(zhuǎn)速依舊很快，10秒內(nèi)可以達(dá)到平均12.1cm的捆捲長(zhǎng)度；當(dāng)紙風(fēng)車的風(fēng)源改變，改成由側(cè)面直吹時(shí)，紙風(fēng)車就很難轉(zhuǎn)動(dòng)，有一陣沒一陣的轉(zhuǎn)動(dòng)，甚至有時(shí)只動(dòng)了一點(diǎn)點(diǎn)，平均捆捲的長(zhǎng)度平均只有1.0cm；

5、當(dāng)風(fēng)源位置從背面直吹時(shí)，紙風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)雖然仍屬順暢，但是轉(zhuǎn)速仍慢，與正面直吹相較，更是慢上許多，在10秒內(nèi)只能捆捲進(jìn)平均5.1cm的長(zhǎng)度。因此我們得到這樣的結(jié)論：風(fēng)源從正面直吹過來，紙風(fēng)車的葉扇直接感受到風(fēng)力，所以轉(zhuǎn)速最快。當(dāng)風(fēng)源從背面直吹時(shí)，葉扇感受到的風(fēng)力較少，所以轉(zhuǎn)速也較慢。當(dāng)風(fēng)源移轉(zhuǎn)到紙風(fēng)車的側(cè)面吹時(shí)，雖然風(fēng)源方向與紙風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，但同時(shí)也感受到另一股與紙風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的力量，所以反而造成紙風(fēng)車很難轉(zhuǎn)動(dòng)。(三)實(shí)驗(yàn)：風(fēng)力遠(yuǎn)近 控制變因：相同用免洗紙杯材質(zhì)、葉片數(shù)為8的風(fēng)車、受風(fēng)位置正面直吹、電風(fēng)扇風(fēng)源設(shè)為強(qiáng)風(fēng)、受風(fēng)時(shí)間10秒、軸心針使用美式圖釘。 操作變因：將電風(fēng)扇位置固定，紙風(fēng)車與

6、電風(fēng)扇的距離依序調(diào)為1m、2m、3m。1.實(shí)驗(yàn)步驟：(1)將紙風(fēng)車置於距電扇1公尺處，使電風(fēng)扇直吹紙風(fēng)車。(2)將紙風(fēng)車置於距離電扇2公尺處，使電風(fēng)扇直吹風(fēng)車。(3)將紙風(fēng)車置於距離電扇3公尺處，使電風(fēng)扇直吹紙風(fēng)車。(4)在相同條件下，依上述步驟實(shí)驗(yàn)五次，並將結(jié)果紀(jì)錄於下表中。2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果：經(jīng)初步實(shí)驗(yàn)及分析評(píng)估後，得到下列結(jié)果：（得數(shù)愈多者表示紙風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)得愈快）距離1m2m3m快慢線長(zhǎng)第一次13.9cm5.5cm0.8cm第二次13.4cm5.0cm0.4cm第三次13.0cm5.3cm1.2cm第四次12.8cm5.9cm1.8cm第五次12.3cm5.5cm2.3cm平均13.1cm5.5

7、cm1.3cm 3.發(fā)現(xiàn)與討論 風(fēng)源距離為1公尺時(shí)，紙風(fēng)車直接感應(yīng)到風(fēng)力，所以轉(zhuǎn)速非?？?，平均可以捆捲13.1cm長(zhǎng)的線來；將風(fēng)源距離拉長(zhǎng)至2公尺時(shí)，紙風(fēng)車轉(zhuǎn)速變?nèi)?，但平均仍能?.5cm的線長(zhǎng)；風(fēng)源距離拉長(zhǎng)至3公尺時(shí)，風(fēng)車只有些微的轉(zhuǎn)動(dòng)，有一陣沒一陣的轉(zhuǎn)動(dòng)，速度緩慢得讓人幾乎要誤以為它要停下來了，捆捲的線段平均只有1.3cm的長(zhǎng)度。所以我們得到這樣的結(jié)論：風(fēng)車距離風(fēng)源越近，風(fēng)車所受風(fēng)力越大，轉(zhuǎn)速就越快；風(fēng)車距離風(fēng)源越遠(yuǎn)，所受風(fēng)力越小，轉(zhuǎn)速就越慢。(四)實(shí)驗(yàn)：風(fēng)車材質(zhì)(紙類材質(zhì))控制變因：相同用20cm20cm大小、葉片數(shù)為4的風(fēng)車、受風(fēng)位置正面吹、風(fēng)源距離紙風(fēng)車1公尺、受風(fēng)時(shí)間10秒、風(fēng)力大

8、小強(qiáng)風(fēng)、軸心針使用美式圖釘。 操作變因：色紙風(fēng)車、卡紙風(fēng)車、圖畫紙風(fēng)車。1.實(shí)驗(yàn)步驟：(1)製作出色紙風(fēng)車、卡紙風(fēng)車、圖畫紙風(fēng)車各一。(2)電風(fēng)扇置於距風(fēng)車1公尺處。使電風(fēng)扇直吹風(fēng)車。(3)相同條件下，依上述步驟實(shí)驗(yàn)五次，將結(jié)果紀(jì)錄於下表。2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果：經(jīng)初步實(shí)驗(yàn)及分析評(píng)估後，得到下列結(jié)果：材質(zhì)色紙風(fēng)車卡紙風(fēng)車圖畫紙快慢線長(zhǎng)第一次2.4cm4.9cm12.8cm第二次3.0cm5.7cm12.9cm第三次2.8cm5.6cm13.6cm第四次3.3cm5.4cm13.0cm第五次2.5cm5.1cm11.5cm平均3.1cm5.3cm12.8cm3.發(fā)現(xiàn)與討論 當(dāng)風(fēng)車紙質(zhì)為圖畫紙時(shí)，厚薄度適中

9、，所以在強(qiáng)風(fēng)下，轉(zhuǎn)速很快，平均捆捲長(zhǎng)度仍有12.8cm，但將紙風(fēng)車材質(zhì)轉(zhuǎn)為紙質(zhì)很薄的臘光紙色紙時(shí)，紙質(zhì)太薄了，反而在強(qiáng)風(fēng)的吹襲之下，葉片容易扭曲而往竹筷的方向擠壓，造成與竹筷之間的摩擦力加大，而無法達(dá)到轉(zhuǎn)動(dòng)的效果，平均捆捲長(zhǎng)度只有3.1cm；當(dāng)風(fēng)車材質(zhì)換成紙質(zhì)較硬的卡紙時(shí)，轉(zhuǎn)速反而也不快，平均只有5.3cm的長(zhǎng)度。所以我們得到這樣的結(jié)論：紙質(zhì)過薄(如：色紙)時(shí)，風(fēng)車反而會(huì)受風(fēng)源的空氣壓力影響，葉扇產(chǎn)生扭曲，轉(zhuǎn)速反而不快。反之，紙質(zhì)過厚時(shí)(如：卡紙)，風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)也較慢。(五)實(shí)驗(yàn)：風(fēng)車大小 控制變因：相同用圖畫紙材質(zhì)、葉片數(shù)均為4的風(fēng)車、受風(fēng)位置均由正面吹、風(fēng)源距離紙風(fēng)車均為1公尺、受風(fēng)時(shí)間均為1

10、0秒、風(fēng)力大小均為強(qiáng)風(fēng)、軸心針均使用美式圖釘。 操作變因：圖畫紙材質(zhì)風(fēng)車，大小分別為 4cm4cm、12cm12cm、20cm20cm、 1.實(shí)驗(yàn)步驟：(1)製作出各種大小不同的風(fēng)車各一，其長(zhǎng)寬分別 為4cm4cm、12cm12cm、20cm20cm、。(2)電源打開，使電風(fēng)扇直吹風(fēng)車。(3)在相同條件下，依上述步 驟實(shí)驗(yàn)五次，並將結(jié)果紀(jì)錄於下列表中。2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果：經(jīng)初步實(shí)驗(yàn)及分析評(píng)估後，得到下列結(jié)果：（得數(shù)愈多者表示紙風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)得愈快）大小4cm4cm12cm12cm20cm20cm快慢線長(zhǎng)第一次0.0cm6.5cm13.5cm第二次1.5cm6.8cm12.4cm第三次2.0cm8.2cm1

11、1.8cm第四次0.0cm8.6cm12.2cm第五次0.3cm7.0cm12.0cm平均0.8cm7.4cm12.4cm 3.發(fā)現(xiàn)與討論 當(dāng)風(fēng)車大小為4cm4cm時(shí)，風(fēng)車很難轉(zhuǎn)動(dòng)，有一陣沒一陣的，甚至有時(shí)候完全沒有轉(zhuǎn)動(dòng)，平均捆捲長(zhǎng)度只有0.8cm；當(dāng)風(fēng)車加大到12cm12cm時(shí)，風(fēng)車轉(zhuǎn)速有快一些，平均為7.4cm；當(dāng)風(fēng)車再加大，到20cm20cm時(shí)，轉(zhuǎn)速就更快了，可以捆捲的長(zhǎng)度更長(zhǎng)，平均為12.4cm；我們覺得很好玩。因此我們得到這樣的結(jié)論：風(fēng)車越大，則葉片越大，轉(zhuǎn)速也越快；但轉(zhuǎn)速與葉片大小並不成正比。(六)實(shí)驗(yàn)：葉片多寡 控制變因：相同用免洗紙杯風(fēng)車、受風(fēng)位置正面吹、風(fēng)源距離紙風(fēng)車1公尺、

12、受風(fēng)時(shí)間10秒、風(fēng)力大小強(qiáng)風(fēng)、軸心針使用美式圖釘。操作變因：葉片數(shù)分別為2片、4片、8片的免洗紙杯風(fēng)車。1.實(shí)驗(yàn)步驟：(1)製作出各種葉片數(shù)的免洗紙杯風(fēng)車各一，葉片數(shù)分別為2片、4片、8片。(2)電風(fēng)扇放置於距離風(fēng)車1公尺的地方。使電風(fēng)扇直吹風(fēng)車。(3)在相同條件下，依上述步驟實(shí)驗(yàn)五次，並將結(jié)果紀(jì)錄於下列表中。2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果：經(jīng)初步實(shí)驗(yàn)及分析評(píng) 估後，得到下列結(jié)果：（得數(shù)愈多者表示紙風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)得愈快）葉片數(shù)2片4片8片快慢線長(zhǎng)第一次2.5cm13.0cm14.8cm第二次6.4cm13.0cm15.0cm第三次6.6cm11.9cm16.0cm第四次6.0cm12.0cm15.8cm第五次6.1cm13.2cm15.5cm平均5.5cm12.