9. 小华想测出自己从一楼爬到四楼的功率。现有如下器材:A. 天平、B. 弹簧测力计、C. 磅秤、D. 秒表、E. 温度计、F. 皮尺。
(1) 请选择最合适的测量工具 (填序号)。
C、D、F
(2) 请写出实验步骤,并用物理量符号表示所测的物理量。
实验步骤:
用磅秤测出小华的质量$m$;
用皮尺测出一楼到四楼的高度$h$;
用秒表测出小华从一楼爬到四楼所用的时间$t$;
计算小华上楼的功率$P$(使用公式$P = \frac{mgh}{t}$)。
(3) 请设计一个实验数据记录表格。
| 质量 $m$/kg | 高度 $h$/m | 时间 $t$/s | 功率 $P$/W |
|-------------|-------------|-------------|-------------|
| (填写测量值)| (填写测量值)| (填写测量值)| (根据公式计算)|
(4) 请用所测的物理量表示出小华上楼的功率的表达式P= 。
$\frac{mgh}{t}$
答案:【解析】:
本题主要考查了功率的测量实验。
(1) 功率的计算公式为$P = \frac{W}{t}$,而$W$是功,对于上楼这个过程,可以表示为$W = Gh = mgh$(其中$G$是重力,$h$是高度,$m$是质量,$g$是重力加速度)。因此,我们需要测量小华的质量$m$、上楼的高度$h$以及上楼所用的时间$t$。质量可以用磅秤测量,高度可以用皮尺测量,时间可以用秒表测量。所以,最合适的测量工具是C(磅秤)、D(秒表)、F(皮尺)。
(2) 实验步骤如下:
用磅秤测出小华的质量$m$;
用皮尺测出一楼到四楼的高度$h$;
用秒表测出小华从一楼爬到四楼所用的时间$t$;
计算小华上楼的功率$P$。
(3) 实验数据记录表格如下:
| 质量 $m$/kg | 高度 $h$/m | 时间 $t$/s | 功率 $P$/W |
|-------------|-------------|-------------|-------------|
| (填写测量值)| (填写测量值)| (填写测量值)| (根据公式计算)|
(4) 根据功率的计算公式,我们可以得到小华上楼的功率表达式为$P = \frac{mgh}{t}$。
【答案】:
(1) C、D、F
(2) 实验步骤:
用磅秤测出小华的质量$m$;
用皮尺测出一楼到四楼的高度$h$;
用秒表测出小华从一楼爬到四楼所用的时间$t$;
计算小华上楼的功率$P$(使用公式$P = \frac{mgh}{t}$)。
(3) 实验数据记录表格如上述所示。
(4) $P = \frac{mgh}{t}$