Question

物體在流體（液體或氣體）中運動時，受到阻礙物體運動的力，叫流體阻力，這種阻力的大小與哪些因素有關呢？
（1）小剛同學猜想：流體阻力可能與運動物體表面粗糙程度有關．
他設計了如下的實驗方案：
①用彈簧測力計拉一艘底面光滑的船模型在水中運動，記下彈簧測力計的示數F₁；
②用彈簧測力計拉另一艘底面粗糙的船模型在水中運動，記下彈簧測力計的示數F₂；
③通過比較F₁與 F₂的大小，就能得出物體受到流體阻力是否與物體表面粗糙程度有關．
請你對小強同學的實驗方案中存在的問題，進行評估（只需寫出一條評估意見）：______．
（2）請仔細觀察圖所示的應用實例，對影響流體阻力的因素提出一種猜想：______題[（1）中的猜想除外]
（3）根據你的猜想，請設計一個實驗方案來驗證：

Answer 1

【答案】分析：（1）由于物體所受流體阻力的大小有多個因素有關，實驗時要用到控制變量法，因此在評估該實驗時，可以從其是否符合控制變量法的操作要求去分析．
（2）圖示物體在運動過程中，都要受到流體阻力的作用；有時為了增大阻力，有時為了減小阻力；根據如圖所示的應用實例和實際生活經驗，不難發現各自的外觀形狀不一樣，據此可以提出探究的問題．
（3）由于物體在運動過程中受到的阻力大小與多個因素有關：物體的形狀、流體的種類、物體運動的速度等，因此在設計探究實驗時，要利用控制變量法，探究與哪個因素的關系，就要只讓這一個因素改變，其他因素都不變．
解答：解：（1）由于物體所受流體阻力的大小有多個因素有關，而在實驗中，只控制了兩只小船的底表面粗糙程度不同，其他因素如小船的形狀、質量等都沒有控制，故不符合控制變量法的操作要求．
（2）飛機降落時的阻力傘是為了增大流體阻力；潛艇、汽車設計成流線型是為了減小流體阻力；根據圖中提供的三者的形狀，對影響流體阻力的因素可以提出一種猜想：流體阻力可能與運動物體外部形狀有關．
（3）采用控制變量法，可以做幾輛質量相等而外形分別為長方體、正方體、橢圓的小船，用彈簧測力計以同樣的速度拉動小船在水中做勻速直線運動，比較彈簧測力計的示數．
故答案為：（1）兩只小船的外形是否相同，質量是否相等沒有控制；
（2）流體阻力可能與運動物體外部形狀有關；
（3）可以做幾輛質量相等而外形分別為長方體、正方體、橢圓的小船，用彈簧測力計以同樣的速度拉動小船在水中做勻速直線運動，比較彈簧測力計的示數．
點評：本題屬于學生實驗探究能力題，要求學生能夠靈活運用控制變量法解決實際問題．