探究影响空气阻力的因素

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1、探究影响空气阻力的因素【实验目的】探究影响空气阻力的因素【实验原理】设：一块平板以V的速度运动，且v的方向垂直平面S,其受流体阻力为尺（如图l）o以平板为参考系，则上述运动状况等效于流体以v的速度垂直撞击平板。（如图2）o在加的时间内，贝IJ：流体冇底面积为S,高为的流体柱撞击平面（如图3）。图1vvAt图3vAt图4流体柱的体积V=SvAt流体柱的质量m=pV=pSvAt撞击后，流休以v的速度被反射（如图4）。在加时间内的全过程屮：曲牛顿第三定律得：平板对流体的作用力Fn二F由动量定理得：F^-At=

2、m（-v）-mv解得：F^=mg-2pv2S对实验屮的钩码■减速伞装置进行受力分析（以竖直方向为正方向）F^=fng-Ff根据导出公式：Fj^2pv2S得：F^=mg-2pv2S贝叽钩码加速度：0=仝=吨_2刃S=g_空/mmm在加时间内，钩码■减速伞装置的速度由V变为（v+/y）,位移了/工・mvv2mg-2pSv^人AvAvAr=vt=v——=va2pS2gvm移项，得：-1mv.vmg12SV~设：在实验过程屮，减速伞装置的位移关于速度v的函数表达式为x（v）.则:“)卞lim"mvmgIIS

3、v2将兀w积分解得x（v）.“erfo—〃e)=—化；"(刃g—2°s/)；mg-2pSv4pSm~4pS(mg-2pSv2)-m~4pSln(mg-O)-眾［，n吨-，n（Wg-2妙2血盏b頑耸莎/.兀(V)=m*mg4pSmg-2pSv2【实验器材】8开素描纸、吸管、废I口笔芯、细棉线、硬纸板、铁架台、钩码、刻度尺、托盘天平、滑轮、打点计时器、纸带、纸夹、学生电源、海绵垫、透明胶带【实验步骤】伞面制作：1、用刻度尺测量8开素描纸的边长。2、取8开的素描纸延其对边对折，裁剪，得到两张16开纸，取1

4、6开的素描纸延其对边对折，裁剪，得到两张32开纸，取32开的素描纸延其对边对折，裁剪，得到两张64开纸.3、取16开纸，测出每边中点得到一个菱形，并将其剪裁下來，取16开纸,测出其长边屮点，与另一长边的两顶点相连接，对折，剪裁，得到一三角形伞面。骨架零部件制作：1、用外径为5毫米，内径为3毫米的废门笔芯，直径为3毫米，管壁较薄的吸管，利用吸管直径与笔芯内径相同，可以用废旧笔芯连接吸管。2、将废旧笔芯截成2厘米的十段，截出十五段制成外接管，截出10厘米的废I口笔芯两段。3、取一个2厘米的外接管和两段1厘米

5、的外接管，将两个1厘米的外接管一骨架零部件处理实验材料一骨架（长方形）实验材料一骨架（三角形）端加热至溶化，并对称固定在2厘米外接管中部，制得一个十字外接管,再将吸管一端烫溶，固定在一个2厘米的外接管中部，制成四个T形架，然后将两根吸管一端烫溶，固定在一起，制成十六个直角弯管，按菱形伞面的四个顶角，制成与之匹配的四个“个"形架，在用同一•种方法，按三角形的伞而的三个顶角制成三个与顶角相匹配的支架。伞的组装：1、将骨架零部件根据选择的伞面组装成相应的骨架，在骨架角上分别系上与其短边长度相等的细棉线，并将棉

6、线另一端打成一个结2、将伞而用纸夹同定在骨架上，将调好的托盘天平的左右两盘上都放上200克的確码3、在右盘舷码上系上细棉，细棉线一端系上一个纸夹，同时在右盘上放一个纸夹，用以平衡重力。4、通过定滑轮将伞的重力作用于天平右盘，使天平平衡所需的祛码质量通过该装置可为伞陪重，用硬纸板添加于阻力伞上配重成10克，并固定于阻力伞上，调节伞线长度，使伞面水平。正式实验：1、将打点计时器安装在铁架台上，并接在学生电源上，在打点计时器的正下方放上海绵垫用于保护舷码。2、用纸夹将纸带固定在大的长方形金上，在细棉线上挂上两

7、个50克得祛码，接通电源，随后释放伞，得到一条纸带，再切断电源。3、用纸夹将纸带固定在屮等大小长方形伞上，在细棉线上挂上两个50克得磁码，接通电源，随后释放伞，得到一-条纸带，再切断电源。4、用纸夹将纸带固定在小的长方形伞上,在细棉线上挂上两个50克得麻码，接通电源，随后释放伞，得到一条纸带，再切断电源。5、用纸夹将纸带固定在中等大小长方形伞上，在细棉线上挂上一个50克得祛码，接通电源，随后释放伞，得到一条纸带，再切断电源。6、用纸夹将纸带固定在中等大小长方形伞上，在细棉线上挂上三个50克伞的配匝实验器

8、材实验——长方形得砥码，接通电源，随后释放伞，得到一条纸带，再切断屯源。7、用纸夹将纸帯固定在菱形伞上，在细棉线上挂上两个50克得祛码，接通电源，随后释放伞，得到一条纸带，再切断电源。8、用纸夹将纸带固定在三角形伞上，在细棉线上挂上两个50克得確码，接通电源，随后释放伞，得到一条纸带，再切断电源。实验三角形实验——长方形纸带处理【数据记录及处理】纸带1：小的长方形伞(面积:0.132x0.975=0.01287m2)钩码两个(100g)伞重