Question

4．在“测量人上楼时的功率活动”中：
（1）原理是P=$\frac{W}{t}$．
（2）需测量的物理量有：人的质量m、楼梯的高度h、上楼所用的时间t．
（3）所需的测量工具有：磅秤、卷尺、秒表．
（4）功率的表达式：P=$\frac{mgh}{t}$．
（5）在学习了功率的知识后，三位同学想比较爬杆时谁的功率大．以下是他们讨论后得出的三套方案，其中可行的是D．
①用相同的时间爬杆，测量出各自的体重和爬上杆的高度，即可比较功率大小；
②都爬到杆顶，测量出各自的体重和爬杆用的时间，即可比较功率大小；
③爬杆后，测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬上杆的高度，算出功率进行比较．
A．只有①B．①②C．①③D．①②③

Answer 1

分析 人上楼的功率就是克服自身的重力做功，做的功除以做功的时间就是功率；所以该实验的原理是：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Gh}{t}$=$\frac{mgh}{t}$，据此选择所需的器材和设计实验步骤以及得出功率的表达式．
功率指单位时间内做的功，不管采用何种方法，只要能知道做的功W和做功用的时间t，根据P=$\frac{W}{t}$就可求出每个同学的功率进行比较．

解答 解：（1）功率的计算公式为：P=$\frac{W}{t}$；
（2）m为人的质量，h为楼梯的高度，t为上楼所用的时间；
（3）用磅秤测量自己的质量m、用卷尺测量楼梯的高度h，用秒表测量上楼所用的时间t．
（4）人上楼的功率为：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Gh}{t}$=$\frac{mgh}{t}$；
（5）解：①时间相同时，做的功越多，功率越大；测出各自的体重和爬杆高度，根据W=Gh可以计算出各自做的功，所以就可以判断出功率的大小，故这种方案可行；
②根据功率计算公式P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Gh}{t}$可知，都爬到杆顶，则h相同，再测出各自体重G和爬杆时间t，也可以比较出功率的大小，故这种方案可行；
③如果测出体重G、时间t和高度h，也可以根据公式P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Gh}{t}$可求出各自的功率，然后比较即可，故这种方案可行．
故选：D．
故答案为：（1）P=$\frac{W}{t}$；（2）人的质量m；楼梯的高度h；上楼所用的时间t；（3）磅秤；卷尺；秒表；（4）P=$\frac{mgh}{t}$；（5）D．

点评 本题考查了功率的测量实验，关键是明白实验的原理；体现了学有所用，理论联系实际的新理念．