Question

8．小聰制作了一架利用風(fēng)力做功的小風(fēng)車，想粗略測(cè)定該風(fēng)車在一定風(fēng)速下的功率．他設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．實(shí)驗(yàn)時(shí)，用位置不變的電吹風(fēng)正對(duì)著風(fēng)車吹風(fēng)，保持風(fēng)速不變，改變掛在細(xì)線下的回形針數(shù)量，直到細(xì)線剛好緩慢勻速向上提升回形針為止．測(cè)出回形針勻速上升的高度h、所用時(shí)間t、回形針的總質(zhì)量m，就可得出風(fēng)車做功的功率．請(qǐng)你解答：
（1）觀察實(shí)驗(yàn)裝，他是通過測(cè)量細(xì)線對(duì)回形針做功的功率來測(cè)定風(fēng)車做功的功率；
（2）除了圖中的還需要的測(cè)量工具有：天平、刻度尺和秒表；
（3）風(fēng)車做功的功率P=$\frac{mgh}{t}$（表達(dá)式中的物理量均用符號(hào)表示）．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，回形針隨風(fēng)車的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)上升，測(cè)量細(xì)線對(duì)回形針做功的功率即可測(cè)出風(fēng)車做功的功率；
（2）細(xì)線對(duì)回形針做的功W=Gh=mgh，功率P=$\frac{W}{t}$，據(jù)此確定實(shí)驗(yàn)需要的器材；
（3）根據(jù)做功工作和功率公式得出細(xì)線對(duì)回形針做功的功率即為風(fēng)車做功功率的表達(dá)式．

解答 解：
（1）由實(shí)驗(yàn)裝置可知，通過測(cè)量細(xì)線對(duì)回形針做功的功率即可粗略測(cè)定風(fēng)車在一定風(fēng)速下做功的功率；
（2）由W=Gh=mgh可知，要測(cè)細(xì)線對(duì)回形針做的功需要天平測(cè)出回形針的總質(zhì)量m和刻度尺測(cè)出回形針上升的高度h，
由P=$\frac{W}{t}$可得，要測(cè)出細(xì)線對(duì)回形針做功的功率需要秒表測(cè)出所用的時(shí)間t；
（3）風(fēng)車做功的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Gh}{t}$=$\frac{mgh}{t}$．
故答案為：（1）回形針；（2）刻度尺；秒表；（3）$\frac{mgh}{t}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了功率的測(cè)量實(shí)驗(yàn)，明白所給裝置的作用和本實(shí)驗(yàn)的測(cè)量原理是關(guān)鍵．