课题名称：影响风能小车运动的因素探究
荣获奖项：青少年科技创新成果项目一等奖
课题组成员
孙尚先，高二A02班学生，自信乐观，虚心好学，善良友爱，尊敬师长，团结同学，深受师生喜爱。他热爱数学，小学，初中，高中多次获得数学竞赛一等奖；他热爱科学，喜欢探索，善于钻研，在南阳市第35届青少年科技创新大赛中获一等奖。他爱好广泛，喜欢看书，打篮球，踢足球，打乒乓球……他是一个德智体美劳全面发展的优秀少年！
辅导教师
郭曼，南阳市五中物理教师，中小学一级教师，勤奋务实，爱岗敬业，认真精进，积极参加学校各项教育教学活动。曾获“河南省教学标兵”、省级优质课二等奖，多次获得“南阳市教学标兵”、市级优质课一等奖，曾在南阳市五中第一届课改课大赛中获一等奖，曾荣获“南阳市五中最美教师”，南阳市五中综合实践活动优秀辅导教师，曾荣获第七届全国科普创新大赛优秀辅导老师，辅导的6名学生在南阳市第35届青少年科技创新大赛中获奖。
影响风能小车运动的因素探究
（研究内容摘要）
一、课题的研究背景：
由于国家对可再生能源的利用与不断重视，且风能来源广，无污染，世界各国重视新能源的利用，在常规能源告急和全球生态污染环境恶化的双重压力下，风能重新有了长足发展，风能作为无污染和可再生新能源有巨大潜力，对于远离电网和近期内电网还难以到达的地区提供诸多便利，在这样的背景下该课题组选择课题《影响风能小车运动的因素探究》，并开展研究。
二、课题的研究目的和基本思路：
虽然风能发电已有多年历史，但到目前为止，对汽车风能应用技术的研究仍然远远不够，一旦取得突破，将对我国能源战略和社会经济发展都会产生深远的影响。风能小车是对风能利用的一种尝试。风能小车的动力由风力提供，在各种风向（顺风、逆风、侧风）下，风都可以为小车的运动提供运动所需要动力。
三、课题的研究过程：
1.年3月——年4月，影响风能小车运动的因素探究的文献理论学习阶段，由指导老师郭老师带领课题组成员学习与本课题相关的理论知识。同时收集相关信息，进行分析、归类、筛选出有价值的信息，从而更好地明确研究内容，使研究方向更加明确。
2.年5月——年6月，运用多种实验方案进行具体实验，对影响小车运动的因素进行逐个探究。通过对风力小车其理论原理的阐述，将其在应用方面的主要设计理念概括为“最大程度利用风力”。基于此理念将小车在实物中设计情况考虑为顺风、逆风和侧风三种情况。基于这些不同的情况，小车考虑同轴双向风扇叶。此种风扇叶在现实中的应用较为广泛。在风能小车的设计中，在同一风向，相同大小的风的利用率与风扇叶的数量具有一定的联系。小车的速率大小受到扇叶的多少以及扇叶与风向的夹角影响。小车扇叶越多利用的风能也越多，但同时小车自身的重量也在增加，因此小车扇叶数量的最佳值是根据风速大小及方向而改变的。顺风情况下，扇叶最少小车行驶速度最快，逆风情况下三叶风扇小车行驶速度最快。风向与扇叶的夹角改变会改变风力的受力面积，太大的受力面积会降低扇叶的转速，太小的受力面积会导致风能无法有效利用，实验中小车扇叶与风向的夹角最佳值为75度。
3.年7月，课题组成员整理收集实验记录，进行分析总结，形成实验报告。
四、课题的研究方法：
课题在研究的过程中运用了文献研究法和实验探究法，实验过程中使用控制变量法，在不同的条件下准确判定影响风能小车的运动因素并通过小组讨论，实验探究，查阅资料等方法完善实验。
五、课题的创新点：
1.制造不同类型的小车，对风速改变，设计同轴双向风扇叶，风力作为小车的唯一驱动力，风力的大小将直接影响小车的运动情况。在风力驱动的情况下，风力小车相当于一个滑轮组系统。风扇在风力的推动下转动，将风能转换成机械能。
2.风能直接转化为风能小车动能，减少一定的化石能源消耗；
3.原料常见易得，成本较低，风能利用率较高；
4.对利用风能条件要求低，可使用范围广。
策划：校委会
撰文：郭曼
编辑：王克宽
审核：李萌
长按