专题一 功率问题（考点卡片）2021年中考科学复习专题知识点突破

考点卡片功率问题功率的概念【知识点的认识】（1）定义：物体在单位时间内所做的功叫功率，在物理学中用字母P表示．（2）意义：物理学中，用功率来表示物体做功的快慢．（3）公式：功率＝功/时间，即P＝．（4）单位：国际单位：瓦（W），1W＝1J/s；常用单位：千瓦（kW），1kW＝103W．（5）功率的种类：①平均功率：物体做变速运动时，力在不同的时间段内做功快慢不同，平均功率可表示力在某段时间内做功的平均快慢程度．②瞬时功率：物体做变速运动时，力在某时刻做功的快慢．【命题方向】此考点主要考查功率的基本认识，主要以选择题为主．例：某机械的功率为150W，表示该机械（）A．每秒做功150J/SB．做功150J的功C．1S的功率为150WD．1S内做150J的功点评：根据功率的概念回答．解：功率的概念：单位时间内做的功的多少，故机械的功率为150W，表示该机械1s内做150J的功．故选D．点评：本题考查了功率的概念．【解题方法点拨】需熟记功率的基本概念，同时要注意区分功率与功的区别．功率是表示做功快慢的物理量，做功快慢和做功多少是不同的．功率大小的比较【知识点的认识】功率是表示物体做功快慢的物理量，一般采用下列三种办法比较大小：（1）在相同时间内，比较做功的多少，做功越多的物体，功率越大．（2）在完成相同功的条件下，比较所用时间的长短，所用时间越短的物体，功率越大．（3）做功多少和所用时间都不同的情况下，通过公式P＝计算，然后进行比较．【命题方向】①在相同时间内给出做功的多少或完成相同的功根据时间的长短判断功率大小；②给出部分物理量通过公式P＝计算出功率的大小；③结合图片根据图示判断功率的大小．例1：甲、乙两同学推桌子时，做一样多的功，甲用了3min，乙用了2min，则甲、乙做功的功率大小关系是（）A．P甲＜P乙B．P甲＞P乙C．P甲＝P乙D．无法确定分析：功率是物体在单位时间内所做的功，在功相同的前提下，做功的时间越短，功率越大．解：甲、乙两同学做一样多的功，甲用了3min，乙用了2min，则甲用的时间比乙长，所以甲的功率比乙的功率小．由上述可知选项B、C、D的说法不正确，因此不能选．故选A．点评：本题的解题关键是应用控制变量法进行比较．例2：小丽用40N的水平推力将一个重90N的箱子水平匀速推动1m，所用时间为2s，小强将这个箱子匀速提上0.4m高的台阶，所用时间为1.5s．则小丽和小强做的功W1、W2和功率P1、P2之间的大小关系正确的是（）A．W1＞W2B．W1＜W2C．P1＝P2D．P1＞P2分析：据题目所给已知条件利用公式分别计算出小丽、小宇所做的功和做功功率，然后进行比较大小，最后选出正确答案．解：W1＝F1S1＝40N×1m＝40J，P1＝＝＝20W，由于物体被匀速提起，则F2＝G＝90NW2＝F2×S2＝90N×0.4m＝36J，P2＝＝＝24W．通过以上计算可知：W1＞W2，P1＜P2．故选A．点评：本题考查做功和功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道影响做功的两个条件．例3：如图所示，甲乙两物体做功和所需时间关系图象，由图可知（）A．P甲＞P乙B．P甲＜P乙C．P甲＝P乙D．无法确定分析：功率表示物理做功的快慢程度，单位时间内做的功越多，功率越大．解：如图所示，取相同时间比较甲、乙两物体做功的多少，从图中可以看出，甲做的功比乙多，即甲的功率比乙的功率大，所以P甲＞P乙．故选A．点评：该题通过图象来考查功率的大小，要求同学们具有一定的识图能力，可以通过两种方法来判断：一是相同时间内比较做功多少；二是做相同的功看用时多少．【解题方法点拨】找出做功过程中对应的力、距离和时间，正确运用功和功率的公式进行计算，是答题的关键．．功率的计算【知识点的认识】（1）功率：在物理学中，功与做功所用时间之比叫做功率。功率是表示物体做功快慢的物理量。（2）功率的公式：P＝（其中P表示功率，W表示功，t表示时间）（3）计算功率的另一个公式：P＝Fv，即物体在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力F所做功的功率可表示为Fv．（其中F表示物体所受的拉力，v表示物体运动的速度）a．推导：由P＝，联立W＝Fs，得P＝＝＝Fv。由该公式可知：在功率P一定时，力F与速度v成反比。b．应用：当汽车上坡时，司机采取换挡的办法，减小速度，以获得较大的牵引力。【命题方向】第一类常考题：某九年级同学家住5楼。一天，他提着装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼走到家里在此过程中，下列估算不合理的是（）A．他提鸡蛋的力做的功约为200JB．他提鸡蛋的力做功的功率约为3WC．他爬楼做的功约为6×103JD．他爬楼做功的功率约为1×103W分析：估算出30个鸡蛋的重力和爬楼的高度，根据W＝Fs可算出做功的多少。然后再根据P＝计算功率。解：（1）根据书本中“手托两只鸡蛋的力大约为1N”，可知提30个鸡蛋的力大约为F＝15N；住宅楼的楼层高大约3米，家住5楼，此同学实际爬楼高度h＝3m×4＝12m；故提鸡蛋的力大约做功W＝Fs＝15N×12m＝180J。W1＝Gs＝500N×12m＝6×103J，他爬楼做的功W总＝W+W1＝180J+6×103J＝6.18×103J，故A、C比较符合实际；（2）从1楼到5楼大约1min，则他提鸡蛋的力做功的功率P＝＝＝3W；故B符合实际；爬楼做功的功率P1＝＝＝1.03×102W，故D不符合实际。故选D。点评：所谓估算，不是猜，而是依据生活经验或常识，对相关物理量进行估计，必要时还需根据相关公式计算得出结果；需注意：实际爬楼的层数等于楼层数减一。第二类常考题：工人用定滑轮将重240N的物体匀速向上提升，所用拉力为250N，5s内重物上升4m。此过程中，有用功为960J，拉力做功的功率为200W。分析：解决此题是利用功的公式W＝Fs求解有用功和拉力所做的功，利用功率的公式P＝求解功率。解：重物上升时克服重力所做的功为有用功，W′＝Fs＝Gh＝240×4＝960J；拉力所做的功为总功，W＝250×4＝1000J，利用功率的公式P＝＝＝200W；故答案为：960，200。点评：解决此类型题目要区分有用功和总功，会利用功率公式求解功率。【解题方法点拨】（1）要明确是哪个力对哪个物体做功，或者是哪个施力物体对哪个受力物体做功。（2）公式中的F是作用在物体上的力，公式中的‘是物体在力的作用下“在力的方向上通过的距离”，即注意F和s的同体性和同向性，否则在计算功时容易出错。（3）W＝Fs中的F是使物体沿着F方向移动、距离过程中（同时性），始终作用在物体上的力，其大小和方向是不变的。（4）W＝Fs的变形公式F＝，s＝可求力和物体在力的作用下移动的距离•功率计算公式的应用【知识点的认识】（1）功率：在物理学中，功与做功所用时间之比叫做功率。功率是表示物体做功快慢的物理量。（2）功率的公式：P＝（其中P表示功率，W表示功，t表示时间）（3）计算功率的另一个公式：P＝Fv，即物体在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力F所做的功的功率可表示为Fv．（其中F表示物体所受的拉力，v表示物体运动的速度）a．推导：由P＝，联立W＝Fs，得P＝＝＝Fv。由该公式可知：在功率P一定时，力F与速度v成反比。b．应用：当汽车上坡时，司机采取换挡的办法，减小速度，以获得较大的牵引力。【命题方向】第一类常考题：甲乙两种机械所做的功W随时间t变化的图象如图所示，则从图象可以判断（）A．甲比乙做功多B．甲比乙做功少C．甲比乙做功快D．甲比乙做功慢分析：根据图象应用功率公式分析答题。解：机械做功与时间有关，不知道机械做功的时间关系无法比较做功多少，故AB错误；由图象可知，在相等时间内，甲比乙做功多，由P＝可知，甲的功率大，甲比乙做功快，故C正确，D错误；故选C。点评：本题考查了比较机械做功多少与快慢问题，功率越大，机械做功越快。第二类常考题：刘明在0.5min内，用20N的水平推力使重120N的超市购物车在水平路面上匀速前进了15m，在此过程中购物车受到的摩擦力等于20N，他做的功率是10W，购物车重力做的功是0J。分析：（1）购物车在水平路面上匀速前进时处于平衡状态，受到的阻力和拉力是一对平衡力，根据二力平衡条件求出购物车受到的摩擦力；（2）知道水平推力和水平方向上移动的距离，可利用功W＝Fs计算推力做的功，又知道做功的时间，可利用公式P＝计算功率；（3）购物车受重力但在重力的方向上没移动距离，重力不做功。解：（1）∵购物车在水平路面上匀速前进时处于平衡状态，受到的阻力和拉力是一对平衡力，∴购物车受到的摩擦力f＝F＝20N；（2）拉力做的功：W＝Fs＝20N×15m＝300J，运动的时间：t＝0.5min＝30s，他做的功率：P＝＝＝10W；（3）购物车受重力，在水平面上匀速前进，在重力的方向上没有移动距离，所以重力没做功，为0J；故答案为：20；10；0。点评：本题考查了二力平衡条件的应用和功的计算、功率的计算，做功的必要条件：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上通过的距离，二者缺一不可。【解题方法点拨】（1）功率的定义式是指平均功率，即在t时间内的平均功率，而不是某一时刻的瞬时功率。（2）功率的定义式P＝可以变形为：W＝Pt和t