Question

某初三（3）班的同學們為了探究“功率與機械效率究竟有無關系”，特設計了一個實驗：選了三個有一定代表性的同學，均抱起重力為G_磚的磚頭從一樓跑到三樓，分別測出他們的功率和機械效率，從中去發現規律．
（1）寫出所需實驗器材：卷尺、磅秤、

 

．
（2）下表是記錄實驗數據的表格，請你補充完整所測的物理量．
（3）寫出計算功率和機械效率的表達式（用上表中測量的物理量字母表示）．

Answer 1

分析：要解決此題一定要區別開功率和機械效率．
功率和機械效率是兩個完全不同的物理量，具有不同的物理意義．功率是物體在單位時間內做的功，機械效率等于有用功與總功的比值．

解答：解：（1）功率等于物體在單位時間內做的功．所以此題還需要鐘表來記錄從一樓跑到三樓所用的時間．
故答案為：鐘表；
（2）在此題中，有用功是克服磚頭的重力做的功，除了要知道磚頭的重力外，還要知道樓的高度．
額外功是克服人的重力做的功，所以除了知道樓高外，還要知道抱磚人的自身重力．
要求功率除了知道做的功外，還需要知道爬樓用的時間．
故答案為：自身重力（或質量）G/kg；樓高h/m；爬樓所用時間t/s．
（3）他們的功率指的是總功的功率．P=

W總

t

=

(G人+G磚)h

t

；
機械效率為：η=

W有用

W總

= 

G磚h

(G人+G磚)h

=

G磚

G人+ G磚

故答案為：P=

G人+G磚

t

；η=

G磚

(G人+G磚)

．

點評：此題主要考查了功率、機械效率的概念，考查了探究實驗的設計，是一道很好的題目．