《2025年名校课堂八年级物理上册教科版》

实验探究：影响降落伞飞行时间的因素
降落伞是让人或物体从空中安全降落到地面的一种工具，广泛用于应急救生、空投物资等。某 STEM 项目学习小组同学对影响降落伞飞行时间的因素产生了兴趣，并开展了以下实验。
【提出问题】
降落伞飞行时间与哪些因素有关？
【猜想与假设】
假设一：降落伞飞行时间与伞绳长度有关；
假设二：降落伞飞行时间与伞衣的形状有关；
假设三：降落伞飞行时间与伞衣的面积有关；
假设四：降落伞飞行时间与伞和重物的总质量有关；
假设五：降落伞飞行时间与释放高度有关。
【设计实验】
(1)实验器材：①防水布；②小沙包若干；③剪刀、刻度尺、透明胶带、绳子、天平、秒表。
(2)实验方法：物理学中对于多因素(多变量)影响事物变化规律问题的研究，常常采用只改变其中一个因素，而保持其他因素不变的方法，叫作控制变量法。
为了验证降落伞在空中飞行的时间可能与降落伞的形状有关的猜想，利用所选择的仪器进行实验探究时，必须保证两次伞绳的长度、伞释放的高度、伞的质量和伞衣的面积不变，改变伞的形状，这样才能探究出伞在空中飞行的时间与伞的形状是否有关。
(3)研究测量技巧：在制作降落伞时，需测量伞衣的面积，如图，已知方格纸每小格的面积为 3 cm²，则这个伞衣的面积约为252(249～255即可)cm²(大于或等于半格的计一格，小于半格的舍去不计)。

【收集证据】
继续实验，记录的实验数据如下表。

【得出结论】
(1)分析3和5两次实验证据可知：降落伞的飞行时间与降落伞形状无关。
(2)在(1)的基础上，继续分析 4 和 5 两次实验证据得到的初步结论是在绳长、总质量、释放高度相同时，伞衣面积越大，伞的飞行时间越长。
(3)要探究降落伞的飞行时间与降落伞的质量的关系，应分析5和6两次实验证据。
【交流、评估和反思】
结合上述探究，请你设计一款飞行时间长的降落伞，你该如何设计呢？在伞的总质量一定的条件下，尽量增大降落伞面积。

答案：
(1)刻度尺 秒表
(2)其他因素 伞衣的面积
(3)252(249～255即可)
(1)3和5
(2)在绳长、总质量、释放高度相同时，伞衣面积越大，伞的飞行时间越长
(3)5和6 在伞的总质量一定的条件下，尽量增大降落伞面积