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文档简介
第2节
功率第十一章功和机械能
同学们,大家有没有想过,为什么跑车能在短时
间内迅速加速,而货车则需要更长的时间呢?这背后隐藏着一
个重要的物理概念——功率。今天,我们就来一起揭开功率的
神秘面纱。
功率的概念:功与做功所用
之比叫作功率;它是表
示
的物理量。
功率的计算:计算公式为
,如果知道作用在物体上
的力和速度,也可以用
(只适用匀速直线运动)计算
功率。功率的单位是
,专门名称叫作
,
简称
,符号是
,工程技术上还常用
作为功率的单位,换算关系是
。时间
做功快慢
P=Fv
焦耳每秒
瓦特
瓦
W
千瓦(kW)
1
kW=1
000
W
知识点
比较做功快慢的方法[例1]
某班同学进行登楼比赛如图,看谁做功快,甲、乙、丙
三位同学记录了自己从一楼跑到确定的楼层所用的时间,并填
入下面表格中,然后将有关的物理量也记录在下面的表格中。学生学生体重/N楼梯的高度/m登楼做的功/J所用时间/s甲50031
5005乙50031
5007.5丙60063
60012(1)分析比较以上实验数据,可以得出甲、乙两同学相比,做功
较快的是
。判断的理由是
。甲
做相同的功时,甲做功时间短
(2)分析比较以上实验数据,若要比较乙、丙两位同学做功的快
慢,则要比较的是
来确定哪位同学做功
快。因此为了比较做功的快慢,引入了物理量
。功与时间的比值
功率
知识点
功率[例2]
下列关于功率的说法中,不.正.确.的是(
B
)A.
物体做功越快,功率越大B.
物体做功越多用的时间越长,功率越大C.
功率小,说明物体做功慢D.
单位时间机器做功越多,其功率越大B[例3]
如图所示,一物体在恒定的水平拉力F的作用下水平向
右匀速运动。第一次以1
m/s的速度运动了10
m,拉力F所做的
功为W1,功率为P1,第二次以2
m/s的速度运动了10
m,拉力F
所做的功为W2,功率为P2,则W1
W2,P1
P2。(均
选填“>”“<”或“=”)=
<
比较功率的大小实际上就是比较功与时间比值的大小。知识点
功率的计算[例4]
某辆汽车在平直公路上以20
m/s的速度匀速行驶了600
s,这段时间内汽车牵引力做的功为2.4×107
J,则汽车牵引力做功的功率为
W,牵引力为
N。4×104
2
000
[例5]
小明操控无人机竖直上升,无人机的v-t图像如图乙所
示,上面安装的摄录器材A的质量为2
kg。无人机在匀速上升
阶段,对A做的功为
J,功率为
W。(g取10
N/kg)800
40
[例6]
(母题仿练)为了做好“文明典范城市”的创建工作,某
市公交开展“礼让斑马线”的活动。某路公交车满载时牵引力
为6×104
N,满载时它在水平路面上2
min匀速行驶了1
200
m。求匀速行驶时,公交车牵引力的功率。
答:匀速行驶时,公交车牵引力的功率为6×105
W。
1.
体重相同的小红和小田,同时从一楼跑到三楼,小红用时
12
s,小田用时10
s,则下列说法正确的是(
A
)A.
小红的功率较小B.
小田的功率较小C.
小红做的功较多D.
无法比较他们功率的大小A2.
甲、乙两台抽水机的功率分别为1
000
W和800
W,下列说
法正确的是(
C
)A.
甲抽水机做功比较多B.
乙抽水机做功比较少C.
甲抽水机做功比较快D.
乙抽水机做功比较快C3.
小明的质量为50
kg,小明爸爸的质量为60
kg,父子俩一起
从一楼并肩走上三楼。在此过程中,下列相关说法正确的是
(
A
)①小明爸爸做功多;②小明做功多;③小明爸爸做功的功率大;④小明做功的功率大。A.
只有①③B.
只有②③C.
只有①④D.
只有②④A4.
用50
N的水平拉力拉着100
N的小车在10
s内沿水平方向前
进了5
m,则(
C
)A.
拉力做功为500
JB.
重力做功为250
JC.
拉力做功的功率为25
WD.
重力做功的功率为50
WC5.
研究表明,爬楼梯消耗的热量相当于登山消耗的热量,还
具有保持关节的灵活性和加强肠道蠕动等优点。妈妈和小红进
行爬楼梯比赛,妈妈和小红的体重之比是2∶3,爬完相同楼高
所用时间之比是3∶4,则妈妈和小红爬楼梯的功率之比是
(
C
)A.2∶1B.1∶2C.8∶9D.9∶8C6.
某物体在竖直向上的拉力F=3
N的作用下,用时5
s匀速竖
直上升了5
m,再用时5
s匀速水平移动了5
m,则在整个过程
中,拉力F所做的功W=
J,10
s内拉力F的平均功率P
=
W。15
1.5
7.
用大小为10
N的水平方向的推力F使重力为20
N的物体在5
s
内沿水平方向匀速运动4
m,求这段时间里物体推力F做的功W
和功率P。
答:这段时间里物体推力F做的功W为40
J,功率P为8
W。
8.
跳绳是多地中考体育与健康考试选考项目之一,根据某市
体育中考考试评分标准:初中学生1
min跳绳不低于160次可得
满分。如图所示,小智同学今年参加中考,他的质量为50
kg,每次跳起高度约6
cm。(g取10
N/kg)(1)求小智跳绳一次所做的功。解:(1)小智重力G=mg=50
kg×10
N/kg=500
N跳绳一次克服重力做的功W=Gh=500
N×6×10-2
m=30
J答:小智跳绳一次所做的功为30
J;(2)要想获得满分,小智1
min跳绳的功率至少为多少瓦?
答:要想获得满分,小智1
min跳绳的功率至少为80
W。
8.
跳绳是多地中考体育与健康考试选考项目之一,根据某市
体育中考考试评分标准:初中学生1
min跳绳不低于160次可得
满分。如图所示,小智同学今年参加中考,他的质量为50
kg,每次跳起高度约6
cm。(g取10
N/kg)
1.
下列关于功率的说法,正确的是(
A
)A.
功率越大,做功越快B.
做功越多,功率越大C.
功率越大,机械越省力D.
做功时间越短,功率越大A2.
初中生小明回家上楼,用30
s从一楼走到三楼,他上楼过程
的功率大约为(
C
)A.1
WB.10
WC.100
WD.1
000
WC3.
如图所示,两名举重运动员,甲比乙高,如果他们举起相
同质量的杠铃所用的时间相等,如图所示,则(
C
)A.
甲运动员做功较多,功率较小B.
甲、乙运动员做功相等,功率相等C.
甲运动员做功较多,功率较大D.
甲运动员做功较多,他们的功率相等C第3题图4.
两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,
两次物体运动的s-t图像如图所示,根据图像,下列判断正确
的是(
D
)A.
两次物体运动的速度:v1<v2B.
两次物体所受的拉力:F1>F2C.0~6
s两次拉力对物体所做的功:W1<W2D.0~6
s两次拉力对物体做功的功率:P1>P2第4题图D5.
某同学研究物体做功的快慢与哪些因素有关,他选用三台
电动机匀速提升重物,发现电动机甲做功最快,乙其次,丙最
慢,分别将每次吊运重物的牵引力和速度记录在三个表格中。
表一
甲
表二
乙
表三
丙序
号牵引
力/N速度
/(m·s-
1)序
号牵引
力/N速度
/(m·s-1)序
号牵引
力/N速度
/(m·s-1)124423722242541.5841381680.75980.5(1)分析比较实验序号1、4、7或2、5、8或3、6的数据及观察到
的现象,可得出的初步结论是
;(2)分析比较实验序号
的数据及观察到的现
象,可得出的初步结论是:当速度相同时,牵引力越大,物体
做功越快;牵引力相同时,吊运重物的速
度越大,电动机做功越快
2、7(或3、8)
(3)进一步分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的现
象,并归纳得出结论:①分析比较表一、表二或表三中的数据及观察到的现象,可初
步得出:
;②分析比较表一、表二和表三中的数据及观察到的现象,可初
步得出:
。当牵引力和速度的乘积相同时,做功快慢相同
当牵引力和速度的乘积越大时,做功越快
6.
某型号汽车的发动机的额定功率为60
kW,在水平路面上行
驶时受到的阻力为1
200
N,发动机在额定功率下,汽车匀速行
驶时的速度大小为
m/s。在同样的阻力下,如果汽车匀
速行驶时的速度为15
m/s,则发动机输出的实际功率
为
kW。50
18
7.
一台拖拉机以30
kW的功率匀速耕地,其速度为3.6
km/h,
这台拖拉机耕地时的牵引力为
N,牵引力每小时所
做的功为
J。有一头牛,它做功的功率为0.3
kW,这台拖拉机以30
kW的功率工作2
h所做的功由这头牛来完成,需要
h。3×104
1.08×108
200
8.(母题变式)推土机在祖国建设中发挥了重要作用,现有一履
带式推土机如图所示,其额定功率为120
kW,质量为1.5×104
kg。推土机在额定功率下工作在平直场地上以1.5
m/s的速度
匀速前进了30
m,g取10
N/kg。求:(1)推土机受到的重力;解:(1)推土机受到的重力G=mg=
1.5×104
kg×10
N/kg=1.5×105
N答:推土机受到的重力为1.5×105
N;8.(母题变式)推土机在祖国建设中发挥了重要作用,现有一履
带式推土机如图所示,其额定功率为120
kW,质量为1.5×104
kg。推土机在额定功率下工作在平直场地上以1.5
m/s的速度
匀速前进了30
m,g取10
N/kg。求:(2)推土机行驶这30
m所花的时间;
答:推土机行驶这30
m所花的时间为20
s;
答
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