飘落的树叶 ——探究树叶飘落在地上时哪面朝上 五一班 郑韵涵

小跃💝💝

树叶

反面

朝上

正面

中次

测试

上次

飘落

实验

过程

目 录

一、问题的发现与提出

二、问题的猜想

三、制定实验方案

四、实验验证过程

实验一：1.同种树叶大小不同的室内模拟实验

2.不同树叶大小接近的室内模拟实验

3.枯叶的室内模拟实验

实验二：1.同种树叶大小不同的户外实验

2.不同树叶大小接近的户外实验

3.枯叶的户外实验

实验三：1.同种树叶大小不同的雨天实验

2.不同树叶大小接近的雨天实验

3.枯叶的雨天实验

实验四：1.树叶的卷边是否影响飘落方向的实验

2.不同形状的树叶是否影响飘落方向的实验

实验五：利用纸张模拟树叶实验

五、实验原理

六、进一步研究设想

七、总结

一、问题的发现与提出

台风天的午后，我来到公园里透透气，一阵大风吹过，地上的树叶迎风而起，我不经意地撇见翩翩起舞的树叶，一个疑问从我心里冒了出来，为什么落叶大多都是反面朝上？爸爸妈妈都说,只不过是偶尔的巧合。可大多数的树叶都是反面朝上，仅仅是巧合吗？

二、问题的猜想

我通过观察发现，叶子反面有纹路，所以叶子反面更粗糙，正面光滑，可能会是同一片叶子的正面和反面结构上的差异，所以导致反面重量更重，通过地心引力，重的一面先落地，才会出现这一现象。

三、制定实验方案

我准备采集许多不同的大小、不同种类的树叶，通过无风、微风、中风、大风、雨天等不同天气现象来观察树叶落下时的情况。另外我和妈妈一起制作了记录表，用来记录数据。

四、实验验证过程

2023年7月24日，我从世纪广场附近的树林里捡来30片大小种类不同的新鲜树叶和10片大小种类不同的枯叶。

实验一

回到家后，我准备好椅子，电风扇和树叶。我准备用电风扇模拟不同天气的情况。我把树叶跟天气状况分为几种不同情况进行测试。

第一：我找出同一种树叶，分成小中大三种树叶；利用电风扇模拟无风、微风、中风和大风的状态。我发现1号小树叶在12次的测试过程中，3次正面朝上，9次反面朝上。2号中树叶在12次的测试过程中，5次正面朝上，7次反面朝上。3号大树叶在12次的测试过程中，3次正面朝上，9次反面朝上。（统计记录表如下）

第二：我找出不同树叶大小接近的四片树叶，同样利用电风扇进行不同天气状态落叶时的测试。我发现1号树叶在12次的测试过程中，2次正面朝上，10次反面朝上。2号树叶在12次的测试过程中，2次正面朝上，10次反面朝上。3号树叶在12次的测试过程中，4次正面朝上，8次反面朝上。4号树叶在12次的测试过程中，5次正面朝上，7次反面朝上。（统计记录表如下）

第三：我找出枯叶进行试验。我发现在12次的测试过程中，6次正面朝上，6次反面朝上。（统计记录表如下）

实验分析与结论：

在无风和微风时，风力可以忽略不计，树叶飘落受树叶本身的细胞结构部影响，正面质量比反面质量高，所以树叶反面朝上概率大。

到了中风和大风模拟实验时，风力不可忽略，在树叶飘落过程中，还会受到风力的影响，树叶会在空中出现翻转。这时树叶飘落不仅受本身影响，还会受到外力的影响，从而影响反面朝上的概率。

枯叶因为细胞干枯，所以正面的质量不一定大于反面，在飘落过程中，虽然反面朝上的概率依然大于正面。但是我觉得更大原因是地心引力加风力的影响。

实验二

2023年8月4日，又一次台风来临前，今天的风特别大。我和妈妈弟弟赶紧下来进行户外实验。根据不同风速，观察树叶飘落时的状态。

第一：我找出同一种树叶，分成小中大三种树叶；在无风、微风中风和大风的情况下，我发现1号小树叶在12次的测试过程中，4次正面朝上，8次反面朝上。2号中树叶在12次的测试过程中，4次正面朝上，8次反面朝上。3号大树叶在12次的测试过程中，4次正面朝上，8次反面朝上。（统计记录表如下）

第二：我找出不同树叶大小接近的三片树叶，我发现1号树叶在12次的测试过程中，5次正面朝上，7次反面朝上。2号树叶在12次的测试过程中，3次正面朝上，9次反面朝上。3号树叶在12次的测试过程中，4次正面朝上，8次反面朝上。（统计记录表如下）

第三：我找出枯叶进行试验。我发现在36次的测试过程中，16次正面朝上，20次反面朝上。（统计记录表如下）

结果分析与讨论：

　　通过三次实验，我发现结果与室内模拟实验结果接近。

在无风和微风的情况下，风力可以忽略不计，因为树叶正面照射阳光进行光合作用，正面反面重，所以树叶反面朝上概率大。

中风和大风时，风力不可忽略，在树叶飘落过程中，还会受到风力的影响，树叶会在空中出现翻转。从而影响反面朝上的概率。但是我发现在大风的状态下，正面朝上的概率比反面朝上的概率大。（大风对树叶飘落的影响大，并且不受树叶本身的影响。）

枯叶因为细胞干枯，所以正面的质量不一定大于反面，在飘落过程中，虽然反面朝上的概率依然大于正面。但是我觉得更大原因是地心引力加风力的影响。

实验三：

2023年8月13日，傍晚一场大暴雨突然降临，我和爸爸妈妈弟弟开心极了，等了好久的雨天终于来了。我们准备测试雨天对树叶飘落有没有影响。

第一：我找出同一种树叶，分成小中大三种树叶；雨天家大风的情况下，我发现1号小树叶在5次的测试过程中，1次正面朝上，4次反面朝上。2号中树叶在5次的测试过程中，0次正面朝上，5次反面朝上。3号大树叶在5次的测试过程中，1次正面朝上，4次反面朝上。（统计记录表如下）

第二：我找出不同树叶大小接近的三片树叶，我发现1号树叶在5次的测试过程中，1次正面朝上，4次反面朝上。2号树叶在5次的测试过程中，0次正面朝上，5次反面朝上。3号树叶在5次的测试过程中，2次正面朝上，3次反面朝上。（统计记录表如下）

第三：我找出枯叶进行试验。，我发现1号树叶在5次的测试过程中，1次正面朝上，4次反面朝上。2号树叶在5次的测试过程中，1次正面朝上，4次反面朝上。3号树叶在5次的测试过程中，0次正面朝上，5次反面朝上。（统计记录表如下）

结果分析与讨论

在雨天的情况下，我发现雨水对树叶飘落的影响不大，而在大风加大雨时，树叶飘落的影响较大。总体来说，雨天树叶飘落反面朝上的概率远远大于正面朝上。我猜想是因为除了树叶正面质量大，还有雨水落在正面也曾加了树叶正面的质量。

实验四：

在上面的几次实验中，我发现有些树叶平整，而有些树叶却是卷边的。我想知道在自然微风的情况下，树叶卷边是不是也会影响树叶飘落时的朝向呢？还有不同形状比如尖刺的、多叶子的、绒毛的、锯齿形的树叶会不会也影响它们飘落时的朝向呢？

第一：我找来三种不同种类的树叶来进行实验。我发现1号树叶在5次的测试过程中，0次正面朝上，5次反面朝上。2号树叶在5次的测试过程中，1次正面朝上，4次反面朝上。3号树叶在5次的测试过程中，1次正面朝上，4次反面朝上。（统计记录表如下）

第二：我找来四种不同形状的树叶来进行实验。我发现1号树叶

在5次的测试过程中，1次正面朝上，4次反面朝上。2号树叶在5次的测试过程中，0次正面朝上，5次反面朝上。3号树叶在5次的测试过程中，1次正面朝上，4次反面朝上。4号树叶在5次的测试过程中，2次正面朝上，3次反面朝上。（统计记录表如下）

结果分析与讨论

从实验结果来看，我发现不管树叶是否卷边，或者形状各异，对树叶飘落在地面的朝向的影响可以忽略不计。反面朝上的概率远远大于正面朝上。

实验五：

为了验证树叶是不是因为正面重量大于反面重量，所以落在地面是反面朝上，我用纸张做了树叶，并在纸上贴上一张纸来增加正面的重量。

我发现1号纸张在10次的测试过程中，2次正面朝上，8次反面朝上。2号纸张在10次的测试过程中，1次正面朝上，9次反面朝上。（统计记录表如下）

结果分析与讨论

通过实验结果得知，纸张重的一面会朝下，轻的一面会朝下，也从侧面验证了叶子正面受阳光照射进行光合作用，吸收养分，从而正面的质量大于反面，所以树叶飘落时反面朝上概率大于正面朝上。

五、实验原理

树叶落下时反面朝上到底是凑巧，还是因为其他什么原理呢？我从网上查询资料。从网上搜索得知，因为叶片的叶肉组织中的栅栏组织与上表皮相连，叶片的叶肉组织中的海绵组织与下表皮相连。栅栏组织的叶肉细胞排列整齐紧密，海绵组织的叶肉细胞排列疏松。在光照条件下栅栏组织制造的有机物比海绵组织制造的有机物要多。因此大部分落叶因重力原因就出现正面向下。很多植物的叶子，叶背和叶面在植物生长时接受光的量显著不同。如果我们对植物的叶子做横切面切片，在显微镜下观察横切面上的细胞结构会发现：大多数植物叶子靠近叶面的细胞，有一排紧密排列的长方形细胞，我们称为栅栏组织；而靠近叶背的细胞排列疏松，所以我们称之为海绵组织。栅栏组织不仅细胞排列紧密，而且含有大量的叶绿素，这些叶绿素接收光能，利用空气中的二氧化碳制造大量的有机物。海绵组织排列疏松，叶绿素比较少，主要贮藏一些植物内部产物和水。叶子发黄脱落时，由于栅栏组织结构紧密，密度较大，落叶时，叶面比叶背相对重一些，所以，叶面一般先到达地面，于是叶子就叶面朝下，叶背朝上了。另外，我从网上还得知，树叶因为正面的栅栏组织密度大，反面的海绵组织密度小，所以同一片叶子面积相同时，反面重量比正面轻，从而树叶飘落下来时，正面会朝下，反面朝上。

我用家里的显微镜观察了树叶的细胞结构。

六、进一步研究设想

今后，关于这个课题我还想继续研究以下几个问题：

1.花瓣的飘落是不是也是反面朝上的概率大于正面朝上呢？

2.身为南方的我也想知道在东北雪天树叶飘落的朝向。

七、总结

综上所述，树叶飘落时，受到树叶本身的影响，树叶正面是栅栏组织，密度大，质量大；树叶反面是海绵组织，密度小，质量小，所以在无风微风时，加上地心引力，树叶大多数情况下是反面朝上。而在中风大风时，树叶会在空中翻转，从而影响飘落。雨天时反而对树叶飘落的影响不大。枯叶因为本身质量轻，在不同风力和雨天的情况下，反面朝上的概率虽然大，但是本身影响不大。通过我的几次试验探索，我发现树叶飘落时，反面朝上并不是巧合。也让我发现生活中很多常见的现象，往往蕴含了很多科学原理。我们要用善于发现科学的眼睛去探索生活，发现生活的乐趣。