题目内容

23、奥运会期间，小明观看自行车运动员比赛的电视传播时，听到解说员说运动员身体要尽量前倾，以减小空气阻力．他猜想：运动员所受空气阻力可能与迎风面积大小有关．他想利用物理课上学到的探究方法对猜想进行验证．小明找到两张纸，将一张纸水平展开，另一张纸揉成一团，让两张纸从同一高度同时下落，观察哪一个先落地．
（1）探究过程中，小明通过比较下落时间长短的办法，判断空气阻力与迎风部分面积大小是否有关．为了保证结论的科学性，探究过程中，应控制哪些量？（温馨提示：尽量选全）
（2）你现在就可以做一做．
通过以上探究可得到的结论是：

物体的迎风面积越小，受到空气阻力越小

．该结论在生产、生活和科学实践中有很多应用，试举一例：

火箭头部做成尖形

．
（3）你认为小明的探究方法的优点是：

器材简便，结论可信

．

分析：（1）解答本题应用控制变量的思想去分析，既然是要验证空气阻力与迎风部分面积大小是否有关，所以应选择其它因素都相同，只有迎风部分面积大小不同；
（2）要想得出结论，就需要看这两组序号中物体下落的时间是什么关系：若时间不相同，则说明空气阻力与迎风部分面积大小有关；若时间相同，则说明空气阻力与迎风部分面积大小无关．
（3）根据小明的探究实验所需的器材和实验操作过程上去分析即可．

解答：解：（1）要验证空气阻力与迎风部分面积大小是否有关，所以应控制纸的质量、下落的高度相同，只有迎风部分面积大小不同；
（2）虽然两片纸的质量相同且都从同一高度下落，但由于它们的面积不同，所以在下落过程中受到的空气阻力不同，揉成一团的纸会先下落到地面，平展的纸片会后下落到地面；说明物体的迎风面积越小，受到空气阻力越小，在生产、生活和科学实践中这样的例子很多，如：火箭头部做成尖形，飞机的外形，小轿车的外形等．
（3）小明的探究方法所需器材简单：将一张纸水平展开，另一张纸揉成一团；
操作过程简单方便：让两张纸从同一高度同时下落，观察哪一个先落地即可．
所以说小明的探究方法的优点是：器材简便，结论可信．
故答案为：（1）应控制纸的质量、下落的高度相同
（2）物体的迎风面积越小，受到空气阻力越小，火箭头部做成尖形．
（3）器材简便，结论可信．

点评：本题是利用控制变量法进行的探究实验．控制变量法：就是在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素和条件加以人为控制，只改变某个变量的大小，而保证其它的变量不变，最终解决所研究的问题．在本题中控制了形状、地点、高度相同，研究物体自由落体运动的快慢因素．我们学习物理更重要的是要掌握方法，当我们遇到新的问题时，也可以自己设计实验去解决它，不能只停留在我学过的、我会的实验题上．