Question

12．風(fēng)車是利用風(fēng)力做功的裝置．小明制作了一架小風(fēng)車，他想粗略測定風(fēng)車在一定風(fēng)速下做功的功率，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．
（1）觀察實(shí)驗(yàn)裝置，小明是通過測量細(xì)線對回形針做功的功率來測定風(fēng)車做功的功率；
（2）除了圖中的實(shí)驗(yàn)器材，還必需的測量工具有：天平、刻度尺和秒表；
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，逐漸增加掛在細(xì)線下的回形針數(shù)量，直到細(xì)線恰好緩慢勻速提升回形針為止．若測得回形針勻速上升的高度h、所用的時(shí)間t、回形針的總質(zhì)量m，則風(fēng)車做功的功率P=$\frac{mgh}{t}$（表達(dá)式中的物理量均用符號表示）；
（4）如果選用較粗重的線做實(shí)驗(yàn)，則與選用較細(xì)的線相比，測得風(fēng)車的功率值偏��；風(fēng)車做功過程中，回形針獲得了動(dòng)能和重力勢能．

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，測量細(xì)線對回形針做功的功率即可測出風(fēng)車做功的功率；
（2）細(xì)線對回形針做的功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)線對回形針做功的功率即為風(fēng)車做功功率的表達(dá)式；
（4）線本身有質(zhì)量，對回形針做功的同時(shí)要對線做功，據(jù)此分析測量值和真實(shí)值之間的關(guān)系；物體由于被舉高而具有的能是重力勢能．

解答 解：（1）由實(shí)驗(yàn)裝置可知，通過測量細(xì)線對回形針做功的功率即可粗略測定風(fēng)車在一定風(fēng)速下做功的功率；
（2）由W=Gh=mgh可知，要測細(xì)線對回形針做的功需要天平測出回形針的總質(zhì)量m和刻度尺測出回形針上升的高度h，
由P=$\frac{W}{t}$可得，要測出細(xì)線對回形針做功的功率需要秒表測出所用的時(shí)間t；
（3）風(fēng)車做功的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Gh}{t}$=$\frac{mgh}{t}$；
（4）線本身有質(zhì)量，對回形針做功的同時(shí)要對線做功，選用較粗重的線做實(shí)驗(yàn)時(shí)對線做的功大于對選用較細(xì)做的功，測得風(fēng)車的功率值偏��；
風(fēng)車做功過程中，回形針獲得了動(dòng)能和被舉高獲得的重力勢能．
故答案為：
（1）回形針；
（2）刻度尺；秒表；
（3）$\frac{mgh}{t}$；
（4）��；重力勢．

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