Question

20．学校买了一箱物理器材，小明同学决定将它从一楼搬运到三楼，小华同学想测量小明同学在搬运器材过程中对箱子做的功率．
（1）小华同学需要准备的器材是：磅秤、刻度尺及秒表
（2）小华同学设计的测量步骤如下，其中多余的是B
A．测出箱子的质量m
B．测出楼梯的总长度L
C．测出一楼到三楼的竖直高度h
D．测出小明上楼所用的时间t
E．计算出小明搬运箱子的功率P
（3）用所测物理量写出计算功率的表达式p=$\frac{mgh}{t}$．（用步骤中的物理量表示）

Answer 1

分析 （1）根据P=$\frac{W}{t}$，公式中的功W=Gh=mgh．根据原理中的物理量来选择所需的器材，进行测量并记录数据．
（2）根据P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Gh}{t}$=$\frac{mgh}{t}$可知，要测量该同学登楼时克服重力做功的功率，只要测量一下该同学的质量、爬楼时间和从一楼到三楼的高度即可求出．
（3）根据功率公式可直接推导得出功率测量的表达式．

解答 解：
（1）在测量小明搬运器材上楼的功率时，除了磅秤和刻度尺可测人的质量和楼高，还需要的测量仪器有秒表测量时间；
（2）实验中，要测量该同学登楼时克服重力做功的功率，只要测量一下该同学的质量、爬楼时间和从一楼到三楼的高度，不需要测出楼梯的总长度，故B步骤是多余的．
（3）实验的原理是：P=$\frac{W}{t}$，公式中的功W=Gh=mgh．
则所测物理量计算功率的表达式是P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Gh}{t}$=$\frac{mgh}{t}$．
故答案为：（1）秒表；（2）B；（3）$\frac{mgh}{t}$．

点评 本题考查了功率的测量实验、功率的估算，关键是明白实验的原理，会进行公式的推导：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Gh}{t}$=$\frac{mgh}{t}$．体现了学有所用，理论联系实际的新理念．