内容正文:
11.4 功率(解析版)
考点直击
典例分析+变式训练
考点1 功率的概念及做功的快慢
(1)功率定义: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)功率意义:物理学中,用功率来表示物体做功的快慢;
(3)功率公式:功率=功/时间,即;
(4)功率单位: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。
做功快慢比较:
(1)方法一:做相同的功,比较不同的物体所用的时间,所用时间短的物体做功快。
(2)方法二:取相同的时间,比较不同的物体所做功的多少,做功多的物体做功快。
【典例1】关于功率,下列认识正确的是( )
A.由 P=W/t,可知功率越大的机器做的功越多
B.由 P=Fv可知汽车发动机功率越大,汽车的速度越大
C.由 P=W/t 可知单位时间内做功越多则功率越小
D.由 P=Fv可知机车要想获得大的牵引力,可以放慢速度
【答案】D。
【解答】解:A、由P=,可知在时间不确定的情况下,机器做的功越多功率也不一定大,故A错误;
B、由 P=Fv可知:在汽车发动机功率越大时,因为F不确定,所以v也无法确定,故B错误;
C、由P=可知单位时间内做功越多则功率越大,故C错误;
D、机车输出功率为定值时,由 P=Fv可知机车要想获得大的牵引力,可以放慢速度,故D正确。
故选:D。
【典例2】如图1所示两位同学将相同重物从一楼搬到三楼,所用时间不同。由图中提供信息,判断以下说法正确的是( )
A.a图中同学做功多,做功快
B.b图中同学做功多,做功快
C.做功相同,a图中同学做功时间少,做功快
D.做功相同,b图中同学做功时间多,做功快
【答案】C。
【解答】解:由图可知两人做的功相同,但做功时间不同,所以做功的快慢不同,做功时间少的同学做功快,即a图同学做功快。
故选:C。
【典例3】如图为两台功率一定的机器做的功与时间的关系图像,由图可知机器 甲 (选填“甲”或“乙”)的功率更大;若两机器做相同的功,乙机器做功的时间更 长 (选填“长”或“短”)。
【答案】甲;长。
【解答】解:我们可以在横轴上任找一点,即保证了甲和乙做功时间相同,做纵轴的平行线,与甲和乙的图象均有一个交点,
据此我们就可以看出甲做的功多,所以甲的功率大,(见图)
因为P甲>P乙,而甲、乙机器做相同的功,
所以由公式t=可知,t甲<t乙,
即乙机器做功的时间更长。
故答案为:甲;长。
【变式训练1】春游时,小明和小红决定爬山比赛,他们同时出发,结果又同时到达山顶。想判断谁的功率大,还需知道的物理量是( )
A.山的高度 B.二人的体重 C.爬山的时间 D.二人身高
【答案】B。
【解答】解:爬山比赛,克服人的重力做功,爬山功率P==,他们同时出发,结果又同时到达山顶,说明登山时间是相同的,要比较功率还要知道二人的体重。
故选:B。
【变式训练2】甲、乙两台机器,甲的功率比乙的大,则( )
A.甲做的功比乙做的功多 B.甲做功比乙做功快
C.甲做功所用的时间比乙的少 D.以上说法都不对
【答案】B。
【解答】解:功率同时跟做功多少和做功时间有关,甲的功率比乙的功率要大,说明甲做功比乙做功要快,
相同的时间内甲做的功多,做相同的功时甲用的时间少,故ACD错误,B正确。
故选:B。
【变式训练3】 功率 是表示物体做功快慢的物理量,为了纪念 瓦特 (填科学家)做出的重大贡献,把他的名字作为了功率的单位。人体安静时,心脏推动血液流动做功的功率为1.5瓦,1.5瓦的物理意义是指物体 心脏1秒内做功1.5J 。
【答案】功率;瓦特;心脏1秒内做功1.5J。
【解答】解:功率是指物体在单位时间内所做的功,是描述物体做功快慢的物理量;
为了纪念瓦特做出的重大贡献,把他的名字作为了功率的单位;
心脏推动血液流动的功率约为1.5W,表示心脏1秒内做功1.5J。
故答案为:功率;瓦特;心脏1秒内做功1.5J。
考点2 功率的计算及大小比较
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,通过公式计算,然后进行比较。
【典例4】如图所示,小华从地上拿起两个鸡蛋,用了大约2s的时间将它匀速举过头顶,在这2s内小华对鸡蛋做的功和做功的功率分别为( )
A.200J、