Question

6．愛(ài)潔同學(xué)全家住在某小區(qū)高層的6樓．為了陪爺爺鍛煉身體，她每天早晨都和爺爺不乘坐電梯，而是徒手爬樓梯．在學(xué)過(guò)“功率”知識(shí)后，她想：我和爺爺，誰(shuí)爬到6樓的功率大呢？于是她決定利用身邊器材設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)測(cè)量比較．請(qǐng)你幫她寫(xiě)出必要的測(cè)量工具、主要實(shí)驗(yàn)步驟、表格及功率的計(jì)算表達(dá)式（用實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的物理量表示）．
（1）測(cè)量工具：
（2）實(shí)驗(yàn)步驟：
（3）數(shù)據(jù)記錄表格：
（4）計(jì)算表達(dá)式：

Answer 1

分析 上樓就是克服自身的重力做功，我們可以用臺(tái)秤測(cè)出自身的質(zhì)量，根據(jù)G=mg求出重力，用卷尺測(cè)出樓高．
根據(jù)W=Gh求出上樓時(shí)所做的功．
用秒表測(cè)出上樓的時(shí)間，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出上樓的功率．

解答 解：（1）由分析可知，要測(cè)量同學(xué)們的質(zhì)量，要用臺(tái)秤或磅秤；要測(cè)量樓高就要用卷尺；要測(cè)量登樓時(shí)間就要用手表或秒表．
（2）實(shí)驗(yàn)步驟包括：①測(cè)出愛(ài)潔和爺爺?shù)馁|(zhì)量m；
②測(cè)出從一樓到六樓的豎直高度h；
③分別測(cè)出愛(ài)潔和爺爺從一樓到六樓所用的時(shí)間t；
④算出各自爬樓的功率．
（3）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄的表格如下：

	質(zhì)量m（kg）	樓高h(yuǎn)（m）	爬樓的時(shí)間t（s）	功率P（W）
愛(ài)潔
爺爺

（4）功率的計(jì)算：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Gh}{t}$=$\frac{mgh}{t}$．
故答案為：（1）測(cè)量工具：臺(tái)秤或磅秤、卷尺、手表或秒表；
（2）實(shí)驗(yàn)步驟同上；
（3）數(shù)據(jù)記錄表格同上；
（4）計(jì)算表達(dá)式：P=$\frac{mgh}{t}$．

點(diǎn)評(píng) 此題是功率的測(cè)量性實(shí)驗(yàn)，功率是無(wú)法直接測(cè)量的，我們要能根據(jù)功率的公式推導(dǎo)出其需要測(cè)量的物理量，再設(shè)計(jì)合理的步驟進(jìn)行測(cè)量．