Question

10．小明同学想测出自己从一楼跑到三楼做功的功率．
（1）测量所需要的器材有：台秤、卷尺、秒表．
（2）小明同学设计的实验步骤如下，其中多余的是B
A．测出自身所受的重力
B．测出楼梯的总长度
C．测出一楼到三楼的竖直高度
D．测出上楼所用的时间 
E．算出上楼的功率
（3）请你帮小明设计一个实验记录表格：
（4）小明的质量约为50kg，他以正常速度从教学楼的一楼走上二楼．请估算在此过程中小明上楼的功率最接近于C
A．1.5W　   B．15W    C．150W　   D．1500W．

Answer 1

分析 （1）上楼就是克服自身的重力做功，可以用台秤测出小明的质量，根据G=mg求出重力，用米尺测出楼层的高度，同时用秒表来测量所用的时间．
（2）根据W=Gh求出上楼时所做的功，用秒表测出上楼的时间，根据P=$\frac{W}{t}$求出上楼的功率．
（3）结合实验中需要测量的量，设计出记录数据的表格．
（4）根据对相关物理量的估测，可计算得出功率的大小．

解答 解：（1）实验中要用台秤测出小明的质量，用米尺测出楼层的高度，用秒表来测量所用的时间，故需要的器材有：台秤（或磅秤）、米尺（卷尺）、秒表；
（2）需要测量的是小明的质量或重力、楼高、上楼时间，不需要测量的是楼梯的长度，因此多余的步骤是B．
（3）实验的表格如下：

人的质量m/kg	上楼梯所用的时间t/s	一楼到三楼的竖直高度h/m	功率P/W

（4）已知小明的质量，可以得到体重，一层楼的高度在3m左右，爬一层楼的时间大约10s，据此计算上楼的功率．
小明爬楼的功率为P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Gh}{t}$=$\frac{mgh}{t}$=$\frac{50kg×10N/kg×3m}{10s}$=150W．故C选项最接近．
故答案为：（1）台秤（磅秤）、卷尺（米尺）、秒表；
（2）B；
（3）如上表．
（4）C．

点评 本题考查了功率的测量实验，关键是明白实验的原理，并会用表达式进行相关计算；体现了学有所用，理论联系实际的新理念．