(2004?淮安二模)某同學(xué)用如圖所示的裝置來測定一玩具電動(dòng)機(jī)在穩(wěn)定狀態(tài)下的輸出功率.
實(shí)驗(yàn)器材:
玩具電動(dòng)機(jī),帶有兩個(gè)固定鐵夾的鐵架臺(tái),電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,低壓交流電源,重錘,細(xì)線,米尺,紙帶、復(fù)寫紙片,天平等.
實(shí)驗(yàn)步驟:
①如圖1所示,將玩具電動(dòng)機(jī)和電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上,并與電源接好.把一根細(xì)線固定在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)輪上,細(xì)線下端連接在重錘上端,將紙帶的一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔后,固定在重錘上.
②啟動(dòng)玩具電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)重錘上升,同時(shí)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源開始打點(diǎn).
③經(jīng)過一段時(shí)間,關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電動(dòng)機(jī),取下紙帶,進(jìn)行測量.
④用天平測出重錘的質(zhì)量.
已知交流電源周期T=0.02s,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2,某次實(shí)驗(yàn)測得重錘的質(zhì)量為400.0g,得到的紙帶的一段如圖2所示.試回答下列問題:
   
(a)由紙帶上打下的點(diǎn),可以判斷重錘做
勻速直線
勻速直線
運(yùn)動(dòng).
(b)由已知量和測得量求得玩具電動(dòng)機(jī)的輸出功率P=
1.8
1.8
W.
(c)你認(rèn)為玩具電動(dòng)機(jī)的實(shí)際輸出功率
大于
大于
計(jì)算值(填大于、等于或小于).
原因是:
克服阻力做功
克服阻力做功
分析:(1)根據(jù)紙帶上的點(diǎn)距的變化來確定運(yùn)動(dòng)情況;
(2)由于物體勻速運(yùn)動(dòng),重力功率等于電動(dòng)機(jī)輸出功率功率,因此根據(jù)功率公式P=FV可以求出電動(dòng)機(jī)輸出功率;
(3)因存摩擦功耗,輸出功率大于計(jì)算值(重力功率).
解答:解:(1)因?yàn)楦鼽c(diǎn)之間的間距相等,故做的是勻速直線運(yùn)動(dòng).
故答案為:勻速直線.
(2)因勻速直線運(yùn)動(dòng),電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力F=mg=4N,6個(gè)間距為L=5.40cm=0.0540m,歷時(shí)t=6T=6×0.02=0.12s,因此其速度大小為:
v=
L
t
=
0.0540m
0.12s
=0.45m/s

所以輸出功率為:
P=FV=mgV=1.8W
故答案為:1.8.
(3)由于物塊上升過程中不可避免的要克服阻力做功,即電動(dòng)機(jī)要克服重力和阻力做功,因此實(shí)際電動(dòng)機(jī)輸出功率要大于所求功率.
故答案為:大于,克服阻力做功.
點(diǎn)評(píng):明確實(shí)驗(yàn)原理,熟練應(yīng)用物理基本規(guī)律解決實(shí)驗(yàn)問題,注意基本公式的應(yīng)用要點(diǎn),如單位要統(tǒng)一,及實(shí)驗(yàn)誤差分析,摩擦是實(shí)驗(yàn)誤差的重要來原之一.
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