奧運(yùn)會(huì)期間,小明觀看自行車運(yùn)動(dòng)員比賽的電視傳播時(shí),聽到解說員說運(yùn)動(dòng)員身體要盡量前傾,以減小空氣阻力.他猜想:運(yùn)動(dòng)員所受空氣阻力可能與迎風(fēng)面積大小有關(guān).他想利用物理課上學(xué)到的探究方法對(duì)猜想進(jìn)行驗(yàn)證.小明找到兩張紙,將一張紙水平展開,另一張紙揉成一團(tuán),讓兩張紙從同一高度同時(shí)下落,觀察哪一個(gè)先落地.
(1)探究過程中,小明通過比較下落時(shí)間長(zhǎng)短的辦法,判斷空氣阻力與迎風(fēng)部分面積大小是否有關(guān).為了保證結(jié)論的科學(xué)性,探究過程中,應(yīng)控制哪些量?(溫馨提示:盡量選全)
(2)你現(xiàn)在就可以做一做.
通過以上探究可得到的結(jié)論是:______.該結(jié)論在生產(chǎn)、生活和科學(xué)實(shí)踐中有很多應(yīng)用,試舉一例:______.
(3)你認(rèn)為小明的探究方法的優(yōu)點(diǎn)是:______.
【答案】分析:(1)解答本題應(yīng)用控制變量的思想去分析,既然是要驗(yàn)證空氣阻力與迎風(fēng)部分面積大小是否有關(guān),所以應(yīng)選擇其它因素都相同,只有迎風(fēng)部分面積大小不同;
(2)要想得出結(jié)論,就需要看這兩組序號(hào)中物體下落的時(shí)間是什么關(guān)系:若時(shí)間不相同,則說明空氣阻力與迎風(fēng)部分面積大小有關(guān);若時(shí)間相同,則說明空氣阻力與迎風(fēng)部分面積大小無關(guān).
(3)根據(jù)小明的探究實(shí)驗(yàn)所需的器材和實(shí)驗(yàn)操作過程上去分析即可.
解答:解:(1)要驗(yàn)證空氣阻力與迎風(fēng)部分面積大小是否有關(guān),所以應(yīng)控制紙的質(zhì)量、下落的高度相同,只有迎風(fēng)部分面積大小不同;
(2)雖然兩片紙的質(zhì)量相同且都從同一高度下落,但由于它們的面積不同,所以在下落過程中受到的空氣阻力不同,揉成一團(tuán)的紙會(huì)先下落到地面,平展的紙片會(huì)后下落到地面;說明物體的迎風(fēng)面積越小,受到空氣阻力越小,在生產(chǎn)、生活和科學(xué)實(shí)踐中這樣的例子很多,如:火箭頭部做成尖形,飛機(jī)的外形,小轎車的外形等.
(3)小明的探究方法所需器材簡(jiǎn)單:將一張紙水平展開,另一張紙揉成一團(tuán);
操作過程簡(jiǎn)單方便:讓兩張紙從同一高度同時(shí)下落,觀察哪一個(gè)先落地即可.
所以說小明的探究方法的優(yōu)點(diǎn)是:器材簡(jiǎn)便,結(jié)論可信.
故答案為:(1)應(yīng)控制紙的質(zhì)量、下落的高度相同
(2)物體的迎風(fēng)面積越小,受到空氣阻力越小,火箭頭部做成尖形.
(3)器材簡(jiǎn)便,結(jié)論可信.
點(diǎn)評(píng):本題是利用控制變量法進(jìn)行的探究實(shí)驗(yàn).控制變量法:就是在研究和解決問題的過程中,對(duì)影響事物變化規(guī)律的因素和條件加以人為控制,只改變某個(gè)變量的大小,而保證其它的變量不變,最終解決所研究的問題.在本題中控制了形狀、地點(diǎn)、高度相同,研究物體自由落體運(yùn)動(dòng)的快慢因素.我們學(xué)習(xí)物理更重要的是要掌握方法,當(dāng)我們遇到新的問題時(shí),也可以自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去解決它,不能只停留在我學(xué)過的、我會(huì)的實(shí)驗(yàn)題上.