Question

15．小芳逆風(fēng)騎行時，發(fā)現(xiàn)風(fēng)速越大，騎行越困難，這是因為受到空氣阻力的作用．她猜想：運動物體所受空氣阻力大小可能與風(fēng)速有關(guān)，為驗證以上猜想，她用如圖所示實驗裝置進行實驗：

（1）實驗中實驗平臺應(yīng)選用光滑玻璃板（選填“光滑玻璃板“或“粗糙木板“），其目的是減小阻力的影響．
（2）小芳用電風(fēng)扇向小車及擋板吹風(fēng)，來探究小車運動時受到的空氣阻力．她向左水平勻速拉動彈簧測力計，此時小車受到的空氣阻力等于彈簧測力計的示數(shù)（選填“大于““等于“或“小于“）．
（3）下表為小芳在探究“小車所受空氣阻力與風(fēng)速“關(guān)系時，測得數(shù)據(jù)，通過對表中數(shù)據(jù)分析，可得出的結(jié)論是：在迎風(fēng)面積相同時，風(fēng)速越大，阻力越大．

擋板面積（m2）	0.02	0.02	0.02
風(fēng)速		中
小車受到的空氣阻力（N）

（4）小楊認為影響物體所受空氣阻力大小的因素可能還與擋板的面積有關(guān)．請你幫小楊設(shè)計一個實驗方案驗證他的猜想．實驗方案保持電風(fēng)扇風(fēng)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．

Answer 1

分析 （1）從摩擦力的大小分析；
（2）將小車與擋板看作一個整體，此時它受到的風(fēng)的阻力與彈簧測力計對它的拉力是一對平衡力，據(jù)此可得出阻力的大��；
（3）通過比較低、中、高三個檔位時小車受到的阻力情況，結(jié)合控制變量法的要求，可得出相應(yīng)的結(jié)論；
（4）控制電風(fēng)扇風(fēng)速不變，觀察迎風(fēng)面積對空氣阻力的影響．

解答 解：（1）實驗中實驗平臺應(yīng)選用光滑玻璃板，其目的是減小摩擦力對實驗結(jié)果的影響；
（2）空氣的阻力無法直接進行測量，因此，我們采用轉(zhuǎn)換法的思想，通過二力平衡將空氣的阻力轉(zhuǎn)換為彈簧測力計對小車的拉力，從而進行間接測量；
（3）表格中的數(shù)據(jù)是探究風(fēng)速對小車所受空氣阻力的影響時，保持迎風(fēng)面積一定，測得的；根據(jù)控制變量法，概括得出結(jié)論是：在迎風(fēng)面積相同時，風(fēng)速越大，阻力越大．
（4）小明還想探究迎風(fēng)面積對小車所受空氣阻力的影響，根據(jù)控制變量法可知實驗時，應(yīng)控制風(fēng)速不變，所以具體步驟是：保持電風(fēng)扇風(fēng)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．
故答案為：（1）光滑玻璃板；減小阻力的影響；（2）等于；（3）在迎風(fēng)面積相同時，風(fēng)速越大，阻力越大；（4）保持電風(fēng)扇風(fēng)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．

點評 本題考查學(xué)生對自然生活現(xiàn)象（逆風(fēng)騎自行車時，會省力些；雨天，撐傘逆風(fēng)行走時，行走困難）的觀察，結(jié)合實驗探究的環(huán)節(jié)，進行合理猜想、設(shè)計實驗的能力，注意根據(jù)控制變量法，概括得出結(jié)論時先表明條件．