如何用物理實驗測量空氣阻力

1. 物理中怎樣求阻力

一般來說，阻力的計算是比較復雜的，而且種類也非常多。車在運動中的阻力可以簡化f=k*v^n，k為阻力系數，v為相對車速，n的大小約在1~3之間，一般v越大，n越大。實際情況可以根據實驗測定。

空氣阻力，指空氣對運動物體的阻礙力，是運動物體受到空氣的彈力而產生的。汽車、船舶、鐵路機車等在運行時，由於前面的空氣被壓縮，兩側表面與空氣的摩擦，以及尾部後面的空間成為部分真空，這些作用所引起的阻力。

在逆風運行時，還要把風力附加在內。在現實生活中，自由落體也受空氣阻力的影響，其速度，接觸面積，空氣密度等都會影響空氣阻力的大小。

空氣阻力的公式：

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汽車阻力

指汽車外表面大氣作用的法向壓力在行駛方向的分力；根據阻力源的不同，壓力阻力又分為：形狀阻力、干擾阻力、內循環阻力及誘導阻力。

（1）形狀阻力

由車身形狀的不同而產生的空氣阻力（主要由作用在汽車前、後兩面的壓力差所至），其占空氣阻力總額的58%；

（2）干擾阻力

車身中局部突起部分（如：反光鏡、車門把手等）產生的空氣阻力，其占空氣阻力總額的14%；

（3）內循環阻力

發動機進、排氣系統、冷卻系、車身通風系統等所需要和產生的空氣流流經車體內部所產生的阻力，其占空氣阻力總額的12%；

（4）誘導阻力

空氣升力在水平方向的投影（主要由作用在車身上、下兩面的壓力差所至），其占空氣阻力總額的7%；

2. 一些簡單有趣的物理小實驗。

一些簡單有趣的物理小實驗：瓶內吹氣球、能抓住氣球的杯子、會吸水的杯子、會吃雞蛋的瓶子、瓶子癟了。

一、瓶內吹氣球 

思考：瓶內吹起的氣球，為什麼松開氣球口，氣球不會變小？

材料：大口玻璃瓶，吸管兩根：紅色和綠色、氣球一個、氣筒  

操作：  

1、用改錐事先在瓶蓋上打兩個孔，在孔上插上兩根吸管：紅色和綠色  

2、在紅色的吸管上紮上一個氣球  

3、將瓶蓋蓋在瓶口上  

4、用氣筒打紅吸管處將氣球打大  

5、將紅色吸管放開氣球立刻變小  

6、用氣筒再打紅吸管處將氣球打大  

7、迅速捏緊紅吸管和綠吸管兩個管口  

8、放開紅色吸管口，氣球沒有變小  

講解：當紅色吸管松開時，由於氣球的橡皮膜收縮，氣球也開始收縮。可是氣球體積縮小後，瓶內其他部分的空氣體積就擴大了，而綠管是封閉的，結果瓶內空氣壓力要降低——甚至低於氣球內的壓力，這時氣球不會再繼續縮小了。  

二、能抓住氣球的杯子 

思考：你會用一個小杯子輕輕倒扣在氣球球面上，然後把氣球吸起來嗎？  

材料：氣球1～2個、塑料杯1～2個、暖水瓶1個、熱水少許  

流程：  

1、 對氣球吹氣並且綁好  

2、 將熱水（約70℃）倒入杯中約多半杯  

3、 熱水在杯中停留20秒後，把水倒出來  

4、 立即將杯口緊密地倒扣在氣球上  

5 、輕輕把杯子連同氣球一塊提起 

說明：1.杯子直接倒扣在氣球上，是無法把氣球吸起來的。2.用熱水處理過的杯子，因為杯子內的空氣漸漸冷卻，壓力變小，因此可以把氣球吸起來。  

三、會吸水的杯子 

思考：用玻璃杯罩住燃燒中的蠟燭，燭火熄滅後，杯子內有什麼變化呢？  

材料：玻璃杯（比蠟燭高）1個、蠟燭1支、平底盤子1個、打火機1個、水若干  

操作：  

1、點燃蠟燭，在盤子中央滴幾滴蠟油，以便固定蠟燭。  

2、在盤子中注入約1厘米高的水。  

3、 用玻璃杯倒扣在蠟燭上  

4、觀察蠟燭燃燒情形以及盤子里水位的變化  

講解：1.玻璃杯里的空氣（氧氣）被消耗光後，燭火就熄滅了。  2.燭火熄滅後，杯子里的水位會漸漸上升。  

四、會吃雞蛋的瓶子 

思考：為什麼，雞蛋能從比自己小的瓶子口進去？  

材料：熟雞蛋1個、細口瓶1個、紙片若干、火柴1盒  

操作：  

1、熟蛋剝去蛋殼。  

2、將紙片撕成長條狀。  

3、將紙條點燃後仍到瓶子中。  

4、等火一熄，立刻把雞蛋扣到瓶口，並立即將手移開。  

講解：1.紙片剛燒過時，瓶子是熱熱的。2.雞蛋扣在瓶口後，瓶子內的溫度漸漸降低，瓶內的壓力變小，瓶子外的壓力大，就會把雞蛋擠壓到瓶子內。  

五、瓶子癟了 

思考：你能不用手，把塑料瓶子弄癟嗎？  

材料：水杯2個、溫開水1杯、礦泉水瓶1個  

操作：  

1、將溫開水到入瓶子，用手摸摸瓶子，是否感覺到熱。

2、把瓶子中的溫開水再倒出來，並迅速蓋緊瓶子蓋。

3、觀察瓶子慢慢的癟了。  

講解：1. 加熱瓶子里的空氣，使它壓力降低。2. 由於瓶子外的空氣比瓶子內的空氣壓力大，所以把瓶子壓癟了。

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物理實驗教學是物理教學的重要形式和方法。一般分為演示實驗、課內小實驗（邊講邊實驗）、學生分組實驗和課外實驗。演示實驗是以教師為主要操作者的表演示範實驗。

課內小實驗是穿插在課堂教學過程中的學生操作的小實驗。學生分組實驗是學生自己動手使用儀器、觀察測量、取得資料數據、分析處理數據、總結概括結論的過程，包括驗證性實驗和探索性實驗。