Question

（1）讀出下列讀數(shù)：圖1甲中天平的示數(shù)是

13.4

g；圖1乙中物體的長度的是

2.35

 cm；圖1丙中彈簧測力計的示數(shù)是

4.6

N．
（2）逆風(fēng)騎自行車時，彎著身體，會省力些；雨天，撐傘逆風(fēng)行走時，風(fēng)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(guān)呢？小明猜想可能與物體的迎風(fēng)面積和風(fēng)速有關(guān)．為驗證以上猜想，小明選用了如下器材：可調(diào)速電風(fēng)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(shè)計了如圖2所示實驗，用電風(fēng)扇向小車及擋板吹風(fēng)，模擬小車運動時受到的空氣阻力．根據(jù)

二力平衡

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(fēng)速對小車所受空氣阻力的影響時，保持迎風(fēng)面積一定，測得數(shù)據(jù)如下：

風(fēng)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(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

．
③小明還想探究迎風(fēng)面積對小車所受空氣阻力的影響，請你幫他設(shè)計出主要的實驗步驟：

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

．
④你認(rèn)為影響物體所受空氣阻力大小的因素可能還有

物體的形狀

（寫出一個）．

Answer 1

分析：（1）①物體的質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量與游碼示數(shù)之和．
②確定刻度尺的分度值，由圖甲可知，物體的端點與刻度尺的零刻度線沒有對齊，物體兩端點所對應(yīng)刻度尺的示數(shù)之差是物體的長度；
③彈簧測力計測量力的大小時，明確每一個大格和每一個小格代表的示數(shù)．
（2）①將小車與擋板看作一個整體，此時它受到的風(fēng)的“吹力”與彈簧測力計對它的拉力是一對平衡力，據(jù)此可得出“吹力”的大小；
②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；
③要想探究迎風(fēng)面積對小車所受阻力的影響，應(yīng)控制電風(fēng)扇的風(fēng)速不變，只改變擋板的大小，據(jù)此來設(shè)計實驗；
④運動物體的形狀，空氣的溫度等都有可能成為影響空氣阻力大小的因素．

解答：解：（1）①由圖甲可知，天平橫梁標(biāo)尺分度值是0.1g，游碼示數(shù)是3.4g，天平的示數(shù)是10g+3.4g=13.4g；
②由圖可知，刻度尺的分度值為1mm，結(jié)合圖示的物體對應(yīng)的刻度，物體的長度是5.35cm-3.00cm=2.35cm；
③每一個大格是1N，每一個小格是0.2N．一定要從數(shù)值小的往數(shù)值大的順序讀，力的大小為4.6N．
（2）①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；
②分析表中數(shù)據(jù)可知，迎風(fēng)面積相同，風(fēng)速越大時，小車所受阻力的變化情況0.8N＜2.2N＜3.8N，說明阻力也越大，因此可得出結(jié)論：在迎風(fēng)面積相同時，風(fēng)速越大，阻力越大；
③根據(jù)控制變量法的要求，探究迎風(fēng)面積對空氣阻力的影響時，應(yīng)保持風(fēng)速不變，換不同面積的擋板，用上述裝置測出力的大�。�因此主要步驟包括：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；
④除了前面研究的較為明顯的迎風(fēng)面積、風(fēng)速兩個因素外，物體的形狀、空氣的溫度等也可能會對空氣阻力的大小造成影響．
故答案為：（1）13.4；2.35；4.6．（2）①二力平衡；②在迎風(fēng)面積相同時，風(fēng)速越大，阻力越大；③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；④物體的形狀．

點評：刻度尺、溫度計、彈簧測力計是初中物理中基本的測量工具，使用前要觀察它的量程和分度值．讀數(shù)時視線與刻度垂直．
本探究實驗的設(shè)計有一定的新意，通過轉(zhuǎn)換法和二力平衡的原理，將空氣的阻力轉(zhuǎn)換為彈簧測力計對小車的拉力來進行測量，較為巧妙，值得我們借鑒．