6.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(duì)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(hào)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)車的功率值偏小.

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(duì)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(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;
(4)線本身有質(zhì)量,對(duì)回形針做功的同時(shí)要對(duì)線做功,據(jù)此分析測量值和真實(shí)值之間的關(guān)系.

解答 解:(1)由實(shí)驗(yàn)裝置可知,通過測量細(xì)線對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)回形針做功的同時(shí)要對(duì)線做功,選用較粗重的線做實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)線做的功大于對(duì)選用較細(xì)做的功,測得風(fēng)車的功率值偏。
故答案為:(1)回形針;
(2)刻度尺;秒表;
(3)$\frac{mgh}{t}$;
(4)小.

點(diǎn)評(píng) 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.

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(1)為順利完成實(shí)驗(yàn),現(xiàn)有電壓為4.5V和6V的兩電池組可供選擇,則A.
A、只能選擇4.5V的電池組    B、只能選擇6V的電池組
C、兩電池組均可選用           D、須將其變成10.5V的電池組使用
(2)請用筆畫線代替導(dǎo)線,按照圖甲所示的電路圖,將圖乙中的實(shí)物電路連接完整(導(dǎo)線不得交叉,且要求閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻最大).
(3)排除故障后,小明同學(xué)用相同的燈泡繼續(xù)實(shí)驗(yàn),下表為他的實(shí)驗(yàn)記錄:
 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 電壓表示數(shù)/v 電流表示數(shù)/A 電阻/Ω 功率/W 額定功率/W
 1 2.0 0.18 11.11 0.36 P=$\frac{0.36+0.50+0.63}{3}$
=0.497
 2 2.5 0.20 12.50 0.50
 3 3.0 0.21 14.29 0.63
老師認(rèn)為他的數(shù)據(jù)處理過程有誤,你認(rèn)為錯(cuò)誤之處是求出不同電壓下功率的平均值做為燈泡的額定功率,正確的測量結(jié)果P=0.5W.
(4)通過計(jì)算所測數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)燈泡的電阻在不同的電壓下其阻值不同,造成該現(xiàn)象的原因是燈絲的電阻受溫度的影響.

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