Question

15．风车是利用风力做功的装置．小明制作了一架小风车，他想粗略测定风车在一定风速下做功的功率，实验装置如图所示．
（1）观察实验装置，小明是通过测量细线对回形针做功的功率来测定风车做功功率的．
（2）实验时，逐渐增加挂在细线下的回形针数量，直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止．需要测量的物理量有：回形针匀速上升的高度h、重力G、时间t，则风车做功的功率P=$\frac{Gh}{t}$．
（3）小明测量的风车做功的功率小于风车的实际功率（大于/等于/小于）．

Answer 1

分析 （1）由图可知，回形针随风车的转动会上升，测量细线对回形针做功的功率即可测出风车做功的功率；
（2）细线对回形针做的功W=Gh，功率P=$\frac{W}{t}$，据此确定实验需要测量的物理量，并得出风车做功功率的表达式；
（3）由于实验中有摩擦等能量的损失，所以测量的功率比实际功率要小．

解答 解：（1）在本实验中，小明是通过测量细线对回形针做功的功率来测定风车做功功率的．
（2）细线对回形针做的功W=Gh，代入功率公式得，P=$\frac{W}{t}$$\frac{Gh}{t}$，所以需要测量的物理量有：回形针匀速上升的高度h、重力G、时间t；风车做功的功率P=$\frac{Gh}{t}$．
（3）在实验中，由于摩擦力的存在，会有一部分能量的损失，因此测量的功率要小于风车的实际功率．
故答案为：（1）回形针；
（2）重力G；时间t；$\frac{Gh}{t}$．
（3）小于．

点评 本实验主要是对功率大小的测量，能运用公式P=$\frac{W}{t}$$\frac{Gh}{t}$对实验的过程进行设计，是实验的成功关键．解答时也要理解公式的含义．