“科普教育基地进课程”的再实践与全国科普教育基地上海动物园的合作

3.2树叶外部结构研究
不同形状树叶下落朝向分析
b、缺水变形状态形状的讨论研究
观察发现伴随着树叶的形状卷曲其下落后背 面朝上的次数也不断减少，只有38%-45%左右。
2天后 5天后
图A
树叶正面
图B
【结论】树叶下落后的朝向 主要取决于树叶的整体重心 与其几何中心之间的位置关 系，整体重心靠近树叶哪面， 则哪面易先着地
树叶背面
1 课题由来 2 树叶落地背面朝上现象的普遍性研究 3 影响下落树叶朝向因素研究 4 结论
结论
树叶自然下落其背面朝上概率较高，具有一定的普遍性。
受外部条件的影响树叶下落的初始位置状态发生改变时，树叶下落 路径会发生相应的变化。当树叶直线直接下落时，树叶背面朝上的 概率值明显下降，而在不同种类树木的树叶从不同高度自由落地实 验中发现有树叶背面朝上的概率低于50%，得出“叶落黄土背朝天 ”有悖于科学实际的结论。
概率
第一次下落实验
珊瑚树 26 74
香樟树 34 66
梧桐树 17 83
74%
66%
83%
21
27
15
79
73
85
79%
73%
85%
25
30
21
75
70
79
75%
70%
79%
黄杨树 22 78
78%
23 77
77%
27 73
73%
枸杞树 47 53
53%
52 48
48%
48 52
52%
第二次下落实验 珊瑚树 香樟树 梧桐树
【实验数据】
序号
初始状态描述
下落路径
正面朝上（片） 背面朝上（片）
背面朝上概 率
食指捏住树叶根部
1
并释放使树叶
静止下落
S型曲线 飘落
15
2
手持树叶背面朝下
状态并释放使 直线下落
24
树叶静止下落
3
手持树叶正面朝下
状态并释放使 直线下落
25
树叶静止下落
35
70%
26
52%
25
50%
【实验结论】受外部条件的影响树叶下落的初始位置状态发生改变时，树叶 下落路径会发生相应的变化。当树叶直线直接下落时，树叶背 面朝上的概率值明显下降。
34
22
16
49
3米
背面朝上
74
66
78
84
51
背面朝上 概率
74%
66%
78%
84%
51%
各高度背面朝上平均数据统计折线图
85
80
75
70
65
60
55
50
45
1m
2m
珊瑚树 香樟树 梧桐树 黄杨树 枸杞树
3m
【结论3】实验数据结果显示不同种类树木的树叶从不同高度自由落地后，发现 枸杞树叶背面朝上的概率低于50%，该结论不同于“叶落黄土背朝天”的常识。
树叶下落朝向之谜及其实践应用初探
初中学段 物理学
1 课题由来 2 树叶落地背面朝上现象的普遍性研究
2.1 树叶自然下落朝向研究
【实验方法】分别对所居住小区绿化带4个不同位置选择30*30厘米区 域进行 统计，计算各区域掉落树叶朝向
【实验数据】
树叶自然下落朝向统计表
区域位置 方式
正面朝上（片） 背面朝上（片）
72%
69%
79%
Biblioteka Baidu
53%
第三次下落实验数据
珊瑚树 香樟树 梧桐树 黄杨树 枸杞树
正面朝上
26
29
27
21
43
1米
背面朝上
74
71
73
79
57
背面朝上 概率
74%
71%
73%
79%
57%
正面朝上
23
32
22
17
53
2米
背面朝上
77
68
78
83
47
背面朝上 概率
77%
68%
78%
83%
47%
正面朝上
26
1 课题由来 2 树叶落地背面朝上现象的普遍性研究 3 影响下落树叶朝向因素研究
3.1树叶内部结构研究
图A 珊瑚树叶
图B 枸杞树叶
3.2树叶外部结构研究
不同大小树叶下落朝向分析
正面朝上数 背面朝上数 背面朝上概率
第1组 32 68 68%
树叶(大) 第2组
28 72 72%
第3组 30 70 70%
2.3 不同种类树叶下落朝向研究
【实验方法】5种树叶分别从1m，2m，3m三个不同高度下抛，观察树叶 落地后的朝向，进行数据分析。
珊瑚树树叶样本
香樟树树叶样本
黄杨树树叶样本
梧桐树树叶样本
枸杞树叶样本
【实验数据】
正面朝上
1米
背面朝上
背面朝上
概率
正面朝上
2米
背面朝上
背面朝上
概率
正面朝上
3米
背面朝上
背面朝上
从内外部结构、大小、形状等不同方面对可能影响树叶落地后朝向的 各相关因素进行实验与分析，发现树叶下落后的朝向主要取决于树叶 的整体重心与其几何中心之间的位置关系，两心重合则下落正反面朝 上比率约1:1，整体重心靠近树叶哪面，则哪面易先着地的结论。
1 课题由来 2 树叶落地背面朝上现象的普遍性研究 3 影响下落树叶朝向因素研究 4 结论 5 应用与展望
a、新老树叶厚薄形状差别讨论
正面朝上次数 背面朝上次数 背面朝上概率
新叶(薄)
33
35
35
67
65
65
67% 65% 65%
老叶（厚）
32
32
33
68
68
67
66% 68% 67%
【结论】厚薄不同的树叶在无风状态下相同高处下落其背面朝上的次数均 在60次以上，虽然厚度较大的老叶从数据上看略高于新叶，但差距较小几 乎可忽略不计。
第1组 29 71 71%
树叶(小) 第2组
32 68 68%
第3组 32 68 68%
【结论】同树种大小不同的树叶在无风状态下相同高处下落虽然数值不完 全相同，但树叶背面朝上的概率仍然大大高于50%。树叶下落后 叶面朝向受树叶大小的影响因素较小。
3.2树叶外部结构研究
不同形状树叶下落朝向分析
区域A
5
7
观察地面
区域B
30*30厘
3
10
区域C
米叶子分
0
3
布
区域D
49
96
合计
57
116
【实验结论】从自然下落树叶落地后的朝向数据中发现树叶自由下落后 背面朝上概率较高且具有一定的普遍性。
2.2 外力作用下树叶下落朝向研究
【实验方法】随机选择50片珊瑚树叶作为实验样本，在室内无风环境下分别 以3种不同的下抛初始状态依次将这些树叶样本从同一高度静止 下抛3次，取其平均值填入下表中。
黄杨树
枸杞树
正面朝上
32
32
24
17
52
1米
背面朝上
68
68
76
83
48
背面朝上 概率
68%
68%
76%
83%
48%
正面朝上
26
32
20
19
51
2米
背面朝上
74
68
80
81
49
背面朝上 概率
74%
68%
80%
81%
49%
正面朝上
28
28
31
21
47
3米
背面朝上
72
72
69
79
53
背面朝上 概率
72%