Question

逆風騎自行車時，彎著身體，會省力些；雨天，撐傘逆風行走時，風速越大，行走越困難．這是因為受到空氣阻力的作用．物體所受空氣阻力大小與哪些因素有關呢？小明猜想可能與物體的______和______有關．為驗證以上猜想，小明選用了如下器材：可調速電風扇（高、中、低三檔）、彈簧測力計、面積不同的塑料擋板三塊、光滑玻璃板、小車．

（1）小明設計了如圖所示實驗，用電風扇向小車及擋板吹風，模擬小車運動時受到的空氣阻力．根據______的知識，通過彈簧測力計即可測出小車受到的空氣阻力．
（2）小明在探究風速對小車所受空氣阻力的影響時，保持迎風面積一定，測得數據如下：

風速	低	中	高
小車受到的空氣阻力/N	0.8	2.2	3.8

通過對表中數據分析，可得出的結論是：______．
（3）小明還想探究迎風面積對小車所受空氣阻力的影響，請你幫他設計出主要的實驗步驟：______．
（4）你認為影響物體所受空氣阻力大小的因素可能還有______（寫出一個）．

Answer 1

【答案】分析：物體所受空氣阻力的影響因素可能很多，應從物體本身和周圍環境中分析；如：物體的迎風面積、風速；根據控制變量法，就應分別控制迎風面積相同時，觀察風速對阻力影響；控制電風扇風速不變，觀察迎風面積對空氣阻力的影響．根據此方法探究．
解答：解：因為物體所受空氣阻力的影響因素可能很多，如：物體的迎風面積、風速，所以小明應猜想的是：可能與物體的迎風面積和風速有關，變化的因素有兩個，所以應采用控制變量法；
（1）實驗時，空氣的阻力不能直接測量，但是當小車受到的空氣阻力和彈簧測力計的拉力作用下，處于靜止狀態；根據二力平衡可知，拉力與阻力是一對平衡力，大小相等，則通過彈簧測力計即可測出小車受到的空氣阻力．
（2）表格中的數據是探究風速對小車所受空氣阻力的影響時，保持迎風面積一定，測得的；根據控制變量法，概括得出結論是：在迎風面積相同時，風速越大，阻力越大．
（3）小明還想探究迎風面積對小車所受空氣阻力的影響，根據控制變量法可知實驗時，應控制風速不變，所以具體步驟是：保持電風扇風速不變，在小車上放置面積不同的塑料擋板，分別測出小車所受到的空氣阻力．
（4）根據物體運動時，空氣對物體產生阻力的大小應注意分析物體本身和周圍環境中的因素；如物體的形狀、物體表面光滑程度、空氣密度等等．
故答案為：迎風面積、風速；
（1）二力平衡；
（2）在迎風面積相同時，風速越大，阻力越大；
（3）保持電風扇風速不變，在小車上放置面積不同的塑料擋板，分別測出小車所受到的空氣阻力；
（4）物體的形狀、物體表面光滑程度、空氣密度．
點評：本題考查學生對自然生活現象（逆風騎自行車時，會省力些；雨天，撐傘逆風行走時，行走困難）的觀察，結合實驗探究的環節，進行合理猜想、設計實驗的能力，注意根據控制變量法，概括得出結論時先表明條件．