Question

（2011?青岛模拟）问题解决：
爸爸给儿子买了一个玩具电动车，他想测出该玩具电动车牵引力的功率．给你一只弹簧测力计、一把刻度尺、足够长的纸带若干条、滴墨水装置一个（一种由静脉输液器改装的装置，已知每隔相等的时间t滴一滴墨水），请你利用这些仪器测出该玩具电动车的牵引力的功率．
要求：①写出操作步骤；②推导出测量该车的牵引力功率的数学表达式．（设玩具电动车开动时做匀速直线运动，滴墨水装置可固定在车上且该装置重量不计．）
①操作步骤：
②表达式推导：

Answer 1

分析：根据实验的目的与所给出的器材，我们可考虑的基本思路是利用功率的公式做为基本原理，P=

W

t

=

Fs

t

=Fv，这里需要测量牵引力F的大小和小车运动的速度v．再按这一思路，利用现有器材进行设计．

解答：解：①操作步骤：
1、将滴墨水装置固定在玩具车上，将玩具车放在纸带上，玩具车在纸带上做匀速直线运动，会在纸带上留下一系列墨水“滴痕”，由于滴墨水装置每隔相等的时间t滴一滴墨水，表明纸带上任意相邻两个“滴痕”的时间间隔为t，算出n个“滴痕”间的时间t_s；（n个“滴痕”间的间隔应为n-1）
2、用刻度尺测出上述n个“滴痕”间的距离s；
3、关闭玩具电动车的开关，用弹簧测力计在纸带上拉动小车，使小车运动时在纸带上留下的“滴痕”与先前一致，记录此时的拉力F；
4、用公式算出牵引力功率P．
②表达式推导：
t_s=（n-1）t，
v=

s

ts

=

s

(n-1)t

，
P=Fv=

Fs

(n-1)t

．

点评：解决这一问题的关键是确定实验原理，再根据原理确定需要测量的量是什么．在这里牵引力的大小是通过两次等效实验来得出的，而速度则是通过借助滴墨水装置来测量，非常值得我们学习和借鉴．