Question

5．（1）将不易直接测量的量转化为可感知、可量度的量，这是一种常见的科学研究方法．请分析回答：在“研究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中（如图所示），将质量不同的小钢球从同一斜面、相同高度由静止开始沿斜面滚下，目的是为了使小球到达斜面低端时具有大小（相等或不等）相同的速度．通过比较同一木块被小钢球推动的距离大小，可判断出小钢球刚滚到水平面时动能的大小．
（2）小明想估测自己上楼的功率，请你喝他一起完成本实验某些步骤：
①实验器材：台秤、卷尺、秒表．
②要测量的物理量：质量m、楼层的高度h、上楼所需时间t．
③计算上楼的功率表达式$\frac{mgh}{t}$．

Answer 1

分析 （1）在探究阻力对物体运动影响的实验中，应采用控制变量法，使同一小车从同一斜面的同一高度滑下；
实验中运用转换法来研究小球动能的大小，即观察小球撞击木块移动的距离远近；
（2）测量功率的实验，首先要看清是克服什么力做功，然后根据功率的计算公式P=$\frac{W}{t}$，再确定测量的物理量和工具，以及表达式．

解答 解：
（1）该实验中比较小车以相同的速度进入水平面时在不同水平面上的移动距离，小车应从同一位置滑下，以保证到达水平面时具有相同的初始速度；
实验中通过比较滚下的小球撞击木块移动的距离，来比较小球动能的大小，在同样的平面上木块被撞得越远，小球的动能就越大；这是转换法；
（2）上楼的过程就是克服重力做功的过程，根据功率的计算公式P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Gh}{t}$=$\frac{mgh}{t}$可知，只要用台秤测出他的质量m、用卷尺测量出楼高h、用秒表测量出上楼的时间t即可．
故答案为：（1）相同；距离；（2）①秒表；②上楼所需时间t；③$\frac{mgh}{t}$．

点评 （1）本题中涉及的实验采用了初中阶段研究物理问题最常用的控制变量法与转换法，学习中注意总结归纳；
（2）本题是功率的一个实验测量题，关键是知道功率测量的原理．