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(guān)呢?小明猜想可能與物體的迎風面積和風速有關(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(jù)      __      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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)分析，可得出的結(jié)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(shè)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】

（1）二力平衡（2）當迎風面積相同時，風速越大，所受空氣阻力越大。（3）分別把面積不同的三塊塑料擋板插在小車上，用風扇的同一檔在相同處吹擋扳，分別記下彈簧的示數(shù)（4）迎風面積（或迎風面的光滑程度）

【解析】（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，迎風面積相同，風速越大時，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：在迎風面積相同時，風速越大，阻力越大；

（3）根據(jù)控制變量法的要求，探究迎風面積對空氣阻力的影響時，應(yīng)保持風速不變，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）除了前面研究的較為明顯的迎風面積、風速兩個因素外，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．