问题标题:
如图所示,某班组组织课外活动,从一楼登上三楼,看谁的功率最大。为此,小明列出了以下需要测量的一些物理量:①一楼地面到三楼地面的高度h;②从一楼到达三楼所用的时间t;③每
问题描述:
如图所示,某班组组织课外活动,从一楼登上三楼,看谁的功率最大。为此,小明列出了以下需要测量的一些物理量:①一楼地面到三楼地面的高度h;②从一楼到达三楼所用的时间t;③每个同学的质量m;④一楼到三楼楼梯的总长度L。问:
(1)小明的计划中必须要测的物理量是:____(填序号)。
(2)小明还想测出自己准确的上楼功率,需要的器材:____、____、____。
(3)请帮小明在下面虚线框中设计出测功率时记录数据的表格。____(4)若用小明计划中所列的物理量的符号进行计算,那他登楼的功率表达式为:____。
乔枫回答:
【分析】(1)要比较不同同学上楼时的功率,首先要求出每个学生登上三楼所做的功,即克服自身重力所做的功,于是要测出三楼地面到一楼地面的高度和每个同学的质量或体重。要求每位同学上楼的功率,根据功率的定义式可知,还要测出从一楼到达三楼所用的时间,最终的计算公式是,再进一步思考可以看出,各位同学爬楼的高度是相等的,本题中只让比较功率的大小关系,并没有必须测出功率的具体数值,所以楼层的高度可以不用测量,所以必须测量的有②③。
(2)小明想测出自己具体的功率大小,当然还要测量三楼的高度了,则除了上一步需要测量的质量、时间外,还要测量高度,因此测量的工具有体重计、刻度尺和秒表。
(3)知道了要测量的物理量,不难列出记录数据的表格。
(4)根据以上测量的物理量可得,登楼的功率表达式为。
1、
如下表:自身的质量m/kg一楼到三楼的高度h/m上楼用的时间t/s上楼的功率P/W
【点评】本题考查设计实验的能力,解本题要从功率的计算公式出发,看需要测量什么物理量,使用什么样的器材,应如何测量,这样问题一步一步突破,就不难得到最后的答案了。
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