Question

學(xué)習(xí)了功率的知識(shí)后，小科和幾位同學(xué)準(zhǔn)備做“估測(cè)上樓時(shí)的功率”的活動(dòng)：
（1）他需要的測(cè)量工具分別是：測(cè)量身體質(zhì)量m的

磅秤

、測(cè)量爬樓的高度h的

刻度尺

和測(cè)量時(shí)間t的秒表（填寫測(cè)量器材）．
（2）利用所測(cè)物理量計(jì)算功率的表達(dá)式是P=

mgh

t

（3）測(cè)得小明的質(zhì)量是50kg，他從一樓登上三樓（每層樓高3m）用了20s的時(shí)間，則小明登樓的功率是

150

W（g取10N/kg）．
（4）活動(dòng)中，他還想比一比誰(shuí)的功率大．小明設(shè)計(jì)的方案是：測(cè)量出各自的質(zhì)量、爬樓用的時(shí)間和爬樓的高度，算出功率進(jìn)行比較．你還可設(shè)計(jì)其它方案嗎？請(qǐng)寫出一種：

控制爬樓高度一定，測(cè)出各自的體重m和爬樓時(shí)間t，若

mg

t

的比值越大，功率就越大

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)質(zhì)量、長(zhǎng)度的測(cè)量工具分析答題．
（2）上樓時(shí)要克服重力做功，由功率公式求出功率的表達(dá)式．
（3）根據(jù)已知數(shù)據(jù)，求出小明上樓的功率．
（4）要比較功率的大小，有三種方法：
①做功時(shí)間一定，比較做功的多少，做功多的，功率大；
②做功的多少一定，做功時(shí)間短的，功率大；
③分別測(cè)出功率，進(jìn)行比較．

解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)需要用磅秤測(cè)出身體質(zhì)量m、用刻度尺測(cè)出爬樓的高度h的、用秒表測(cè)出爬樓時(shí)間t．
（2）爬樓時(shí)要克服重力做功，上樓的功率P=

W

t

=

Gh

t

=

mgh

t

，功率的表達(dá)式為P=

mgh

t

．
（3）從一樓上到3樓，上升的高度h=3m×2=6m，
小明上樓的功率P=

mgh

t

=

50kg×10N/kg×6m

20s

=150W．
（4）除了求出功率比較大小外，還可以通過(guò)以下方式比較功率大小：
①控制爬樓高度一定，測(cè)出各自的體重m和爬樓時(shí)間t，若

mg

t

的比值越大，功率就越大；
②測(cè)出各自的體重m和爬樓的高度h，體重和爬樓高度、g的乘積越大，功率就越大；
故答案為：（1）磅秤；刻度尺；（2）

mgh

t

；（3）150；控制爬樓高度一定，測(cè)出各自的體重m和爬樓時(shí)間t，若

mg

t

的比值越大，功率就越大．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了測(cè)爬樓的功率問(wèn)題，知道實(shí)驗(yàn)原理、應(yīng)用功率公式即可正確解題．