Question

逆风骑自行车时，弯着身体，会省力些；雨天，撑伞逆风行走时，风速越大，行走越困难，这是因为受到空气阻力的作用，物体所受空气阻力大小与哪些因素有关呢？小李猜想可能与物体的迎风面积和风速有关．为验证以上猜想，小李选用了如下器材：可调速电风扇（高、中、低三档）、弹簧测力计、面积不同的塑料挡板三块、光滑玻璃板、小车．

（1）小李设计了如图所示实验，用电风扇向小车及挡板吹风，模拟小车运动时受到的空气阻力．根据______的知识，通过弹簧测力计即可测出小车静止时受到的空气阻力．
（2）小李在探究风速对小车所受空气阻力的影响时，保持迎风面积一定，测得数据如下：

风速	低	中	高
小车受到的空气阻力/N	0.8	2.2	3.8

通过对表中数据分析，可得出的结论是：______．
（3）小李还想探究迎风面积对小车所受空气阻力的影响，请你帮他设计出主要的实验步骤：______．
（4）小李在此研究过程中所采用的科学方法是______．

Answer 1

【答案】分析：物体所受空气阻力的影响因素可能很多，应从物体本身和周围环境中分析；如：物体的迎风面积、风速；根据控制变量法，就应分别控制迎风面积相同时，观察风速对阻力影响；控制电风扇风速不变，观察迎风面积对空气阻力的影响．
解答：解：因为物体所受空气阻力的影响因素可能很多，如：物体的迎风面积、风速，所以小明应猜想的是：可能与物体的迎风面积和风速有关，变化的因素有两个，所以应采用控制变量法；
（1）实验时，空气的阻力不能直接测量，但是当小车受到的空气阻力和弹簧测力计的拉力作用下，处于静止状态；根据二力平衡可知，拉力与阻力是一对平衡力，大小相等，则通过弹簧测力计即可测出小车受到的空气阻力．
（2）表格中的数据是探究风速对小车所受空气阻力的影响时，保持迎风面积一定，测得的；根据控制变量法，概括得出结论是：在迎风面积相同时，风速越大，阻力越大．
（3）小明还想探究迎风面积对小车所受空气阻力的影响，根据控制变量法可知实验时，应控制风速不变，所以具体步骤是：保持电风扇风速不变，在小车上放置面积不同的塑料挡板，分别测出小车所受到的空气阻力．
（4）由探究的过程可以看出：实验采用的是控制变量法．
（1）二力平衡；
（2）在迎风面积相同时，风速越大，阻力越大；
（3）使风速保持不变，改变迎风面积的大小；
（4）控制变量法．
点评：本题结合学生对自然生活现象的观察，结合实验探究的环节，进行合理猜想、设计实验的能力，注意根据控制变量法，概括得出结论时先表明条件．