初中物理微专题-设计实验测功率或比较功率的大小 学案

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力学中功率（），测功率或比较功率的大小要测量物体所做的功，一般情况下为提起重物或克服自身重力做功，因此做功W可分解为或，根据不同的情境选择不同的测量公式和测量工具进行测量。可能会用到时的实验器材包括：
1.测爬楼的功率：爬楼时克服自身重力做功因此功率，测得人的质量，楼高，爬楼所需时间即可计算爬楼时的功率。注意楼层与楼高的关系，例如三楼实际为两层。
2.测跳绳或引体向上的功率：与爬楼的功率类似，区别为引体向上或跳绳一般为测定一定时间内完成多次跳绳或引体向上，在处理时可先测得并计算完成一次做的功，再乘以次数，求得总功，即。
1．如图是我市某小区正在举行的趣味爬楼比赛，先到达顶层楼者获胜。正上初二的小阳认为，这样的评判不公平，只有用物理的方法比较爬楼功率大小才最科学。请你帮他完成实验设计。
（1）实验器材： ；
（2）实验步骤： ；
（3）计算功率的表达式： 。
2．引体向上是一项体育运动。做引体向上时，双臂的拉力克服重力使身体上升，请你根据自己的体验，选择合适的测量工具，估测出你做引体向上时的功率。请写出实验步骤，用相应的字母表示测量的物理量，并写出功率的表达式。
（1）用体重秤测出自己身体的质量；
（2） ；
（3） ；
（4）功率的表达式为： 。
3．跳绳是一种很好的锻炼身体的方式，同学们经常在课间休息时跳绳，但你知道自己跳绳时的功率是多大么？请你设计一个方案来测定它。
(1)需要的测量器材： ；
(2)实验步骤：① ② ；
③测量出跳绳的次数n，并记下所用的时间t；
(3)跳绳功率的表达式： 。
物理量
测量工具
力（重力、拉力、摩擦力、浮力）
弹簧测力计
长度
刻度尺（直尺、卷尺）（特殊测量方法：棉线、滚轮、刻度尺间接测量）
时间
秒表、钟
质量
天平（实验室）、电子秤、杆秤、磅秤（日常生活），弹簧测力计间接测量
参考答案：
1． 刻度尺、电子称、秒表 见详解
【详解】（1）[1]实验中需要测量爬楼层高度，爬楼者的体重，爬楼所用时间，所以需要测量器材有：刻度尺、电子称、秒表。
（2）[2]①用电子秤测出爬楼者的质量m；②用刻度尺测出一层楼高h；③用秒表测量出爬到顶层提需时间t；④知道爬楼层数n。
（3）[3]爬楼者的重力
爬楼的高度
爬楼做的功
所以爬楼功率大小
2． 见详解 见详解
【详解】人做引体向上时的功率
实验需要测出、、，实验过程如下：
（2）[1] 用刻度尺测出一次身体提升的高度。
（3）[2] 用秒表测出做次引体向上的时间。
（4）[3]做次引体向上的功率
3． 台秤、刻度尺、秒表 用台秤称出人的质量m 用刻度尺测出跳起的高度h
【详解】(1)[1]要测量自己跳绳时的功率，实验中需要用台秤（磅秤）测自身的质量、用刻度尺测出跳起的高度、用秒表（手表）测出t时间内跳绳的次数，故需要的测量器材是台秤、刻度尺、秒表。
(2)①[2]用台秤称出人的质量m。
②[3]用刻度尺测出跳起的高度h。
(3)[4]跳绳的平均功率为