資源簡介

第2節(jié)　功率
【知識重點】
1．知道功率．能說出功率的物理意義，并能寫出功率的定義式及其單位．
2．能結(jié)合生活中的實例說明功率的含義．
3．能應用功率的定義式進行簡單的計算，并能利用功率的概念設計測量生活中功率的大?。?重點)
【課程集訓】
★知識點 比較物體做功的快慢
如圖所示，建筑工人在用不同的方式挖土方．
1．圖甲中，工人和挖掘機同時挖土10 min，挖掘機做的功多，由此可知挖掘機做功更快．
2．圖乙中，挖掘機和工人做同樣多的功，工人用的時間更長，由此可知挖掘機做功更快．
3．圖丙中，若所用的時間和挖土量都不同，則我們怎樣去比較他們做功的快慢呢？可以用他們做的功除以所用的時間，得到相同時間(單位時間)做功的多少，即可比較做功的快慢．
★歸納總結(jié) 比較做功快慢的方法
1．時間相同，比較做功的多少，做功越多，做功越快．
2．做功相同，比較時間的長短，時間越短，做功越快．
★知識點 功率定義及公式
1．就像用速度表示運動的快慢一樣，在物理學中，引入功率來表示做功的快慢．
2．功與做功所用時間之比叫做功率，如果用W表示某個力做的功，t表示做這些功所用的時間，P表示這個力做功的功率，則功率的表達式為P＝，變形公式：W＝Pt；t＝ .
3．在國際單位制中，功的單位為J，時間的單位為s，功率的單位為W(瓦)，1 W＝1J/s.
物理量 國際單位 常用單位
W(功) J(焦) kW h(千瓦時)
t(時間) s(秒) h(時)
P(功率) W(瓦) kW(千瓦)
1.(物理觀念)(2022 深圳福田區(qū)期末)下列說法中正確的是(C)
A．機械做的功越多，它的功率一定越大
B．機械做功時間短，它的功率一定大
C．機械做功越快，它的功率就越大
D．做相同的功，機械用的時間越長，它的功率就越大
2.(2022 佛山順德區(qū)期末)如圖所示，大人和小孩均從一樓爬樓梯到三樓，大人與小孩的質(zhì)量之比為2∶1，所用時間之比為3∶2，則大人與小孩克服自身重力做功的功率之比是(D)
A．2∶3　　　　　　　　 B．3∶2　　
C．3∶1 D．4∶3
3.(物理學與日常生活)(2022 營口改編)隨著科技的發(fā)展，有些餐廳利用機器人送餐(如圖所示)．某次送餐時，機器人水平勻速直線運動36 m，用時0.5 min，此過程中機器人受到的阻力恒為30 N．求牽引力做功的功率．
4.(2022 上饒期末改編)某型號汽車發(fā)動機的額定功率為4×104 W，在額定功率下汽車行駛5 min，求牽引力所做的功．
5. (回歸教材)某建筑工地上一臺升降機的廂體連同貨物的質(zhì)量為1.2 t，在10 s內(nèi)從樓的2層上升到5層．如果每層樓高3 m，求：(g取10 N/kg)
(1)升降機克服重力做的功；
(2)升降機克服重力做功的功率．
6.星期天，小劉騎電動自行車以5 m/s的速度在通港大道上勻速行駛了6 000 m，電動自行車牽引力的功率為150 W．求：
(1)小劉在通港大道上行駛的時間；
(2)電動自行車在這段時間內(nèi)牽引力所做的功．
　★歸納總結(jié)
1．功率的國際單位：W(瓦特)，1 W＝1 J/s.常用單位：kW(千瓦)，1 kW＝1 000 W.
功的單位：J(焦耳)和kW h(千瓦時)，1 kW h＝3.6×106 J.
2．功和功率的區(qū)別：
符號 功(W) 功率(P)
定義 力和物體在力的方向上移動的距離的乘積叫做功 功與做功所用時間之比
意義 功的大小表示做功的多少 功率表示做功的快慢
公式 W＝Fs P＝
單位 J(焦) W(瓦)
兩者聯(lián)系 W＝Pt
3.做功多不一定做功快．功率大，不一定做功多．由功率公式P＝可知，功率大小跟做功多少和時間長短都有關．
★知識點 功率的推導公式
1. (2022 重慶A)“共建衛(wèi)生城市，構建美好家園”，如圖所示是“霧炮車”噴灑水霧以減少揚塵的情景．某次噴灑完后，該車在4×103 N的牽引力作用下，勻速通過200 m的平直道路用時20 s．求：
(1)此過程中該車的速度；
(2)此過程中該車牽引力的功率．
2. (2022 容縣期末)如圖所示為一款新型無人駕駛電動汽車，汽車沿平直公路以10 m/s的速度勻速行駛，行駛過程中它受到的阻力為1 500 N，求：
(1)汽車受到的牽引力；
(2)此過程中汽車牽引力的功率．
　★歸納總結(jié)
將公式W＝Fs代入P＝中，可得P＝＝＝Fv.
P＝Fv　變形公式
該公式常用來計算汽車勻速行駛時，汽車功率、牽引力和速度的問題．
注意：①力F只有國際單位N.所以有F的公式中其他物理量都要用國際單位，速度的單位為m/s.
②速度單位間的換算：
3.(2022 佛山期末)端午節(jié)，小明騎電動車觀看龍舟比賽，全過程做直線運動，一共騎行了8 min，v－t圖象如圖所示，騎行過程中受到的阻力不變，前5 min運動了總路程的一半，在5～8 min內(nèi)電動車的輸出功率恒為500 W，求：
(1)在5～8 min內(nèi)電動車的牽引力；
(2)在0～5 min內(nèi)克服阻力所做的功．
4.(2022 青島月考)“塔吊”是修建高層建筑常見的起重設備，又名“塔式起重機”(如圖甲所示)．某“塔吊”以恒定功率24 kW將質(zhì)量為2 t的重物從靜止開始豎直向上提升45 s，后降低功率慢慢停下來，全程v－t關系如圖乙所示．g取10 N/kg，忽略空氣阻力和摩擦．求：
(1)t＝30 s時重物所受的拉力；
(2)整個過程重物的最大速度．
★歸納總結(jié) 公式總結(jié)
求功　求功率　求力
【提能訓練】
1．(物理觀念)(2022 普寧月考)兩名運動員，甲運動員比乙運動員高，如果他們舉起相同質(zhì)量的杠鈴所用的時間相等，如圖所示，則(A)
A．甲做功較多，功率較大
B．甲做功較多，功率較小
C．甲做功較多，甲、乙功率相等
D．甲、乙做功相等，甲的功率較大
2．(物理觀念)采用功與時間比值的方法，得到“單位時間”內(nèi)做的功，這樣就方便比較做功的快慢了，這個比值叫做功率.這種方法實質(zhì)上還是用時間相同比較功(選填“時間相同比較功”或“功相同比較時間”)來比較做功快慢的．
3．小明家距離學校1.2 km，他騎著自行車從家到學校用了4 min.若小明蹬自行車的平均牽引力為20 N，求小明從家到學校的過程中：
(1)牽引力做的功；
(2)牽引力做功的功率．
4.一輛重型卡車勻速行駛時，發(fā)動機輸出的牽引力為9×103 N，速度為72 km/h，卡車行駛100 s，求：
(1)卡車發(fā)動機輸出的功率；
(2)卡車發(fā)動機做的功．
5．(科學思維)一輛質(zhì)量為2 t的汽車，在平直公路上以80 kW的恒定功率從靜止開始運動，經(jīng)15 s運動200 m恰好達到最大速度，接著勻速運動25 s關閉發(fā)動機，滑行100 m停下．整個過程中v－t圖象如圖所示．已知汽車在運動過程中受到的阻力恒為車重的0.2倍，求：(g＝10 N/kg)
(1)整個過程中發(fā)動機做的功；
(2)汽車的最大速度v最大．

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