【一等奖】由降落伞引发的思考　　

西南大学附属中学  徐英豪　　

指导教师: 李杨　　

摘要：初二开始物理的学习，除了学习物理知识，还学到很多物理实验方法，特别是对生活的许多东西仔细观察，会用一点科学探究的方法进行物理实验。本文就一个降落伞的作用引发的物理思考，定性探究影响降落伞下落快慢的因素。　　

关键词：降落伞；控制变量； 实验探究　　

在电影中，我们有时可以看到这样一个场景：一架战机被击中坠毁，而飞行员则借助降落伞顺利跳机逃生。看到这里我们不禁要问：一个降落伞，为何能起这么大的作用？　　

小时候，在我的家乡流行一种名叫“降落伞”的烟花，这种烟花虽然看起来不那么绚丽，但是每燃放一个，就会让这烟花中的小降落伞被发射到空中，然后落下来。那时让包括我在内的很多小孩子很感兴趣。利用这些小降落伞，我观察到了降落伞的工作过程：我先将小降落伞收紧，抛向空中。降落伞向上运动了一会儿，就开始下落。在下落时，空气的灌入使得降落伞很快展开，由于空气阻力的增大，使正在加速运动的降落伞改变了运动状态，差不多匀速地降落下来。之后，我剪掉了降落伞的伞身部分，仅留下降落伞下方的小木块，将它抛向空中。果然，这个小木块向上运动一段距离之后，就竖直向下进行加速运动，最后重重地摔在了地上。可见降落伞的作用之大。我认为，如果是飞行员用的降落伞，会更有效地增大空气阻力，可能让飞行员做匀速或者减速运动。　　

但是始终有一个疑惑在我脑海里：究竟影响降落伞下落快慢的因素有哪些呢？　　

我猜想：降落伞下落快慢可能与伞的面积有关，可能与降落伞的材料有关，可能与下面悬挂的重物有关。　　

于是，我运用了设置变量法。总共设置了三个实验，分别探究降落伞降落快慢与伞的面积、伞的材料及悬挂重物的质量的关系。在三个实验中，分别使伞的面积、伞的材料与重物质量变化，并保持其他因素不变。　　

实验1探究降落伞降落快慢与伞的面积是否有关，实验数据如表1：　　

表1　　

结论1：在其他因素相同时，降落伞的面积越小，降落时间越短，即降落越快。

实验2探究降落伞降落快慢与伞的面积是否有关，实验数据如表2：

表2

结论2：在其他因素相同时，降落伞所挂重物越重，降落时间越短，即降落越快。

实验3探究降落伞降落快慢与伞的材料是否有关，实验数据如表3：

表3

结论3：在其他因素相同时，降落伞下降快慢与伞的材料有关。

综上，我初步得到降落伞的下落快慢与伞的面积、伞的材料及重物的质量有关。

同时根据初中物理力学知识进行分析，我对降落伞模型进行一个运动与力的分析，如图1，飞行员在下落过程中，会受到两个力，一个是总重力，而另一个则是空气阻力。　　

要让飞行员下落得更慢，也就是减速下降，就有了两个选择：减小总重力、增大空气阻力，使得空气阻力大于总重力。　　

那么实验中伞的材料以及伞的面积就是来有效减小空气阻力的，这也就让我明白新材料对于降落伞的改良有很大的帮助了。甚至我在电视节目里还看到有一种奇妙的蛇，可以展开自己的身体，让身体扁平，在丛林中滑翔。我想这也就是大自然中物理知识的运用吧。　　

评语：作者能根据物理的研究方法来解决实际问题，善于观察并提出问题进行探究、得出结论，这是一种科学态度。如能配上实验过程中的图片，会更完美。