题目内容

7．随着物质生活的不断提高，锻炼身体也显得非常重要，爬楼梯就是一种既方便又环保的健身方式，小明同学想测出自己的爬楼的功率，可是不知道怎么做．请你利用所学的知识帮助小明设计一个实验方案：
（1）实验所需的测量工具：磅秤、刻度尺、秒表．
（2）实验步骤：
①用磅秤测出小明的质量m；
②用刻度尺测出上楼的高度h；
③用秒表测出上楼的时间t．
（3）根据测量数据计算爬楼的功率P=$\frac{mgh}{t}$（用字母表达）．
（4）小明先用较慢的速度爬楼梯，测得的功率为P1，然后用较快的速度爬楼梯，测得的功率为P2，则P1＜P2（选填“＞”、“＜”或“=”）．

分析 上楼就是克服自身的重力做功，我们可以用台秤测出自身的质量，根据G=mg求出重力，用卷尺测出楼高．
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．

解答 解：（1）爬楼的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Gh}{t}$=$\frac{mgh}{t}$，
测功率需要测出质量m、上楼的高度h、上楼的时间t，
测m需要磅秤，测高度h需要刻度尺，测时间t需要秒表；
（2）实验步骤：
①用磅秤测出小明的质量m；
②用刻度尺测出上楼的高度h；
③用秒表测出上楼的时间t；
（3）功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Gh}{t}$=$\frac{mgh}{t}$；
（4）小明上楼的所做的功W相等，小明先用较慢的速度爬楼梯，所用时间t较长，测得的功率为P1，然后用较快的速度爬楼梯，所用时间t较小，测得的功率为P2，W相同，由P=$\frac{W}{t}$可知，时间t越大，功率P越小，由此可知：P1＜P2；
故答案为：（1）刻度尺；秒表；（2）用刻度尺测出上楼的高度h；用秒表测出上楼的时间t；（3）$\frac{mgh}{t}$；（4）＜．

点评 此题是功率的测量性实验，功率是无法直接测量的，我们要能根据功率的公式推导出其需要测量的物理量，再设计合理的步骤进行测量．

练习册系列答案
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