空气炮科技小论文.doc

影响空气炮灭火效果因素的探究郑芸芸 陈佳鑫指导老师：杨生军 李兴忠 孙雯娟克拉玛依市第十一小学摘要：本论文制作了空气炮并通过控制空气炮炮身直径、空气炮出气孔孔径、空气炮炮身长度、空气炮气球长度来探究影响空气炮灭火效果的因素。通过探究我们发现：空气炮中空气量越多，空气被压缩的程度越大，其灭火效果就越好。1. 引言2012年11月底，我们十一小学开展了首届“爱科学月”活动比赛，这次我们四年级的比赛项目是：空气炮灭火。比赛包括空气炮的原理介绍、空气炮的制作以及比赛过程都是在老师的指导下进行的，虽然最后我们大部分同学都完成了比赛，并且从中得到了许多快乐和知识，但是比赛后我却产生了这样一个疑问：难道老师教我们制作的空气炮的灭火效果就是最好的吗？哪些因素会影响空气炮的灭火效果呢？带着这些疑问我们找到了科学老师，当我们把疑问告诉老师后，老师并没有直接告诉我们答案，而是指导我们把这个问题作为一个对象来研究。我们通过网络、书籍等了解了空气炮灭火的原理及可能影响其灭火效果的因素，并且在老师的指导下制定了研究方案。2. 实验2.1 实验材料卡纸、气球、胶带（窄）、剪刀、直尺、米尺、打火机、蜡烛2.2 探究炮身直径对空气炮灭火效果的影响发生变化的因素：空气炮炮身直径为了尽可能减少误差，制定了保持不变的因素：1.由同一个人操作空气炮灭火；2.由同一个人测量空气炮的灭火距离；3.所用空气炮炮身长度应该保持一致；4.所用空气炮的气球长度应该保持一致；5.所用空气炮出气孔孔径应该保持一致。2.2.1 制作4个空气炮，炮身直径分别为3cm、4cm、5cm、6cm；剪取一块牛皮纸作为空气炮的封顶把剪取的牛皮纸粘在空气炮筒一端将气球固定在空气炮筒的另一端制作出的4种不同炮身直径的空气炮2.2.2 每种空气炮操作10次，寻找出能吹灭蜡烛的最远距离；炮身直径为4cm的空气炮灭火图炮身直径为5cm的空气炮灭火图2.2.3 将实验结果填在实验记录表中。测量空气炮灭火距离重新点燃蜡烛2.3 探究出气孔孔径对空气炮灭火效果的影响发生变化的因素：空气炮出气孔孔径为了尽可能减少误差，制定了保持不变的因素：1.由同一个人操作空气炮灭火；2.由同一个人测量空气炮的灭火距离；3.所用空气炮的炮身长度应该保持一致；4.所用空气炮的气球长度应该保持一致；5.根据实验2.2数据分析，选出所用空气炮炮身直径都为6cm。2.3.1 制作4个空气炮，出气孔孔径分别为0.5cm、1cm、1.5cm、2cm、3cm、6cm；用圆规量取孔径用圆规画出孔径孔直径为0.5cm孔直径为1cm孔直径为1.5cm孔直径为2cm孔直径为3cm孔直径为6cm2.3.2 每种空气炮操作10次，寻找出能吹灭蜡烛的最远距离；孔径为2cm空气炮灭火图孔径为6cm空气炮灭火图2.3.3 将实验结果填在实验记录表中。2.4 探究炮身长度对空气炮灭火效果的影响发生变化的因素：空气炮炮身长度为了尽可能减少误差，制定了保持不变的因素：1.由同一个人操作空气炮灭火；2.由同一个人测量空气炮的灭火距离；3.根据实验2.3数据分析，选出所用空气炮出气孔孔径都为3cm；4.所用空气炮的气球长度应该保持一致；5.所用空气炮炮身直径都为6cm。2.4.1 制作3个空气炮，炮身长度分别为20cm、25cm、30cm；制作过程中三种不同炮身长度的空气炮2.4.2 每种空气炮操作10次，寻找出能吹灭蜡烛的最远距离；2.4.3 将实验结果填在实验记录表中。2.5 探究气球长度对空气炮灭火效果的影响发生变化的因素：空气炮气球长度为了尽可能减少误差，制定了保持不变的因素：1.由同一个人操作空气炮灭火；2.由同一个人测量空气炮的灭火距离；3.所用空气炮出气孔孔径都为3cm；4.所用空气炮炮身长度都为30cm；5.所用空气炮炮身直径都为6cm。2.5.1 制作3个空气炮，气球长度分别为3cm、4cm、5cm、6cm；四种不同长度的气球长度为5cm的气球效果图2.5.2 每种空气炮操作10次，寻找出能吹灭蜡烛的最远距离；2.5.3 将实验结果填在实验记录表中。3. 实验结果和讨论实验2.2的实验结果如下表（其中“0”表示当次空气炮没将蜡烛吹灭）：炮筒直径灭火距离（cm）第一次第二次第三次第四次第五次第六次第七次第八次第九次第十次平均值3cm11.512.50010.500007.510.54cm15.521.5000013.50015.516.55cm16.5019.520.522.5019.517.5018.519.26cm19.523.50019.500017.520.520.1通过上表中的平均值我们可以发现，随着炮筒直径的增大，空气炮的灭火距离逐渐变远，这说明空气炮的灭火效果跟炮筒直径有关：在其他条件保持一定的条件下，炮筒直径越大，空气炮灭火效果越好。实验2.3的实验结果如下表（其中“0”表示当次空气炮没将蜡烛吹灭）：出气孔直径灭火距离（cm）第一次第二次第三次第四次第五次第六次第七次第八次第九次第十次平均值0.5cm008.511.5011.5011.5011.510.91.0cm1517.518.50019.520.521.50018.91.5cm017182020.5220232424.521.12.0cm19202121.5022232302521.83.0cm02024262829313436028.56.027.5000000230025.3通过上表中的平均值我们可以发现，随着出气孔孔径的增大，空气炮的灭火距离逐渐变远，担当孔径增加到极限情况，即达到炮筒直径时，灭火距离反而缩短，这说明空气炮的灭火效果跟出气孔孔径有关：其他条件保持一定的条件下，在一定范围内，出气孔孔径越大，空气炮灭火效果越好。实验2.4的实验结果如下表（其中“0”表示当次空气炮没将蜡烛吹灭）：炮身长度灭火距离（cm）第一次第二次第三次第四次第五次第六次第七次第八次第九次第十次平均值20cm262930313334035384032.925cm340033.50353638404337.130cm3135384204500464740.6通过上表中的平均值我们可以发现，随着炮身长度的增大，空气炮的灭火距离逐渐变远，这说明空气炮的灭火效果跟炮身长度有关：在其他条件保持一定的条件下，炮身长度越长，空气炮灭火效果越好。实验2.5的实验结果如下表（其中“0”表示当次空气炮没将蜡烛吹灭）：气球长度灭火距离（cm）第一次第二次第三次第四次第五次第六次第七次第八次第九次第十次平均值3cm30034370000353634.44cm20242934394347049035.65cm242831353942470500376cm3135384204500464740.6通过上表中的平均值我们可以发现，随着气球长度的增大，空气炮的灭火距离逐渐变远，这说明空气炮的灭火效果跟气球长度有关：在其他条件保持一定的条件下，气球长度越长，空气炮灭火效果越好。4. 结论通过控制空气炮炮身直径、空气炮出气孔孔径、空气炮炮身长度、空气炮气球长度等因素，我们发现炮身直径越大、一定范围内出气孔孔径越大、炮身长度越长、气球越长，空气炮的灭火效果就越好，这说明：空气炮中空气量越多，空