Question

18．學(xué)校買了一箱物理器材，小亮同學(xué)將它從一樓搬運(yùn)到三樓，小紅同學(xué)想測(cè)量小亮同學(xué)搬運(yùn)器材過(guò)程中對(duì)箱子做功的功率．
（1）測(cè)量所需要的器材有：磅秤、還需要刻度尺和秒表．
（2）小紅同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量步驟如下，其中多余的步驟是B
A、測(cè)出箱子的質(zhì)量m　　　　　　　B、測(cè)出樓梯的總長(zhǎng)度L
C、測(cè)出一樓到三樓的豎直高度h　　D、測(cè)出小亮上樓所用的時(shí)間t
E、算出小亮搬運(yùn)箱子的功率P
（3）用所測(cè)物理量計(jì)算功率的表達(dá)式是P=$\frac{mgh}{t}$．
（4）小亮同學(xué)從一樓到三樓的過(guò)程中他的重力勢(shì)能將增加．

Answer 1

分析 （1）解答此題要知道功率的計(jì)算公式，也就是該實(shí)驗(yàn)的原理：P=$\frac{W}{t}$，公式中的功W=Gh=mgh．根據(jù)原理中的物理量來(lái)選擇所需的器材，進(jìn)行測(cè)量并記錄數(shù)據(jù)．
（2）要估算該同學(xué)登樓時(shí)克服重力做功的功率，只要估測(cè)一下該同學(xué)的體重和從一樓到三樓的高度即可求出，沒有必要測(cè)出樓梯的總長(zhǎng)度L．
（3）搬箱子上樓就是克服箱子的重力做功，做的功除以做功的時(shí)間就是功率；根據(jù)是P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Gh}{t}$=$\frac{mgh}{t}$分析．
（4）影響重力大小的因素：質(zhì)量和高度，物體的質(zhì)量越大、高度越大，物體的重力勢(shì)能越大．

解答 解：（1）測(cè)量小亮同學(xué)搬運(yùn)器材過(guò)程中對(duì)箱子做功的功率，需結(jié)合公式P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Gh}{t}$=$\frac{mgh}{t}$．式中W是克服箱子的重力所做功，m為箱子的質(zhì)量，h為一樓到三樓的豎直高度，t為上樓所用的時(shí)間．所以需要磅秤測(cè)量箱子的質(zhì)量m、用刻度尺測(cè)量一樓到三樓的豎直高度h，用秒表測(cè)量上樓所用的時(shí)間t．
（2）由以上分析可知并不需要測(cè)量樓梯的總長(zhǎng)度L．
（3）功率的表達(dá)式：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Gh}{t}$=$\frac{mgh}{t}$；
（4）小亮同學(xué)從一樓到三樓的過(guò)程中，他的質(zhì)量不變，高度增加，重力勢(shì)能增加．
故答案為：（1）刻度尺；秒表；（2）B；（3）$\frac{mgh}{t}$；（4）增加．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了功率的測(cè)量、實(shí)驗(yàn)功率的估算，關(guān)鍵是明白實(shí)驗(yàn)的原理；體現(xiàn)了學(xué)有所用，理論聯(lián)系實(shí)際的新理念．