11.2功率学案 --- 2022-2023学年人教版八年级物理下册

第十一章 功和机械能 11.2 功率 1、功率的物理意义：表示物体做功的快慢。 2、功率的定义：功与时间之比叫做功率。 数值上等于单位时间内所做的功。 3、计算公式：P= 公示变形： 物体做匀速直线运动时： 其中W代表功，单位是焦（J）；t代表时间，单位是秒（s）；F代表拉力，单位是牛（s）；v代表速度，单位是m/s；P代表功率，单位是瓦特，简称瓦，符号是W。 4、功率的单位是瓦特（简称瓦，符号W）、千瓦（kW）1W=1J/s、1kW=103W。 功率70 W表示：在1 s内做了70 J的功。 练习题 1、举重是我国的优势体育项目。一位身高170 cm的运动员和一位身高160 cm的运动员,在挺举项目中用相同时间,把同样重的杠铃举起,如图所示。如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2,功率分别为P1和P2,则下列关系式中正确的是(　　) A.W1=W2、P1=P2 B.W1>W2、P1=P2 C.W1>W2、P1>P2 D.W1<W2、P1<P2 答案　C　由于举重运动员将杠铃举起,克服重力做功,故根据W=Fs=Gh可判断出高的运动员对杠铃做的功更多,再根据公式P=可得出高的运动员做功的功率更大。 2、用同样大小的力在相同时间内,将质量不同的木块(m1>m2)在粗糙程度不同的平面上匀速拉动相同的距离,两种情况下,拉力的功率分别为P1和P2,则P1和P2的大小关系是(　　) A.P1>P2 B.P1=P2 C.P1<P2 D.条件不足,无法比较 答案　B　两种情况下,时间相等,拉力的大小相等,物体在拉力的方向移动的距离也相等,故由P==得,两种情况下的功率相等。 3、为丰富学生的课余活动,学校体育组组织八年级学生进行爬杆比赛。在一次爬杆比赛中,甲、乙两个运动员的质量之比是9∶8,甲用3 min完成比赛,乙用2 min完成比赛,则甲乙两人爬杆时克服重力做功的功率之比是(　　) A.3∶4 B.4∶3 C.1∶1 D.27∶16 答案　A　甲、乙两个运动员进行爬杆比赛,完成比赛时,上升的距离相同,故二人做功的功率之比:==×=×=×=×=。 4、（计算题）初三年级的小明同学参加体育中考的跳绳考试时,在1 min内连续跳了200次,轻松获得跳绳项目的满分。已知小明重450 N,每只鞋底与地面的接触面积为150 cm2,跳起时重心升高的平均高度为4 cm。求: (1)小明站在操场上等待考试时对地面的压强; (2)小明跳绳时的平均功率。 答案　(1)1.5×104 Pa　(2)60 W 解析　(1)S=2×0.015 m2=0.03 m2,对地面的压强p===1.5×104 Pa;(2)他跳起一次平均做功W=Gh=450 N×0.04 m=18 J,他跳绳1 min总共做的功W总=W·n=18 J×200=3 600 J,跳绳的平均功率:P===60 W。 5、学校新买了30套总质量为300 kg的实验器材,每套一箱。实验员需要把这批实验器材搬运到15 m高的实验室。 (1)该实验员在搬运中,对实验器材总共做功　　　　J。(g取10 N/kg)  (2)假设他身体可以向外提供的功率P与所搬运物体的质量m的关系如图所示,每次他搬起箱子、放下箱子和下楼所用的时间t与所搬运箱子的质量m的关系如表所示,那么他搬完全部箱子,且回到开始搬运处,所用最短时间为　　　　s。(计算结果精确到0.1)  搬运质量m/kg 10 20 30 时间t/s 40 60 70 答案　(1)4.5×104　(2)1 518.2 解析　(1)该实验员要把总质量为300 kg的实验器材搬运到15 m高的实验室,需要克服实验器材的重力做功,总共做功为W=Gh=mgh=300 kg×10 N/kg×15 m=4.5×104 J。 (2)根据图象和表格可知,当他一次搬运1箱即10 kg时,输出功率为40 W,他每次搬起箱子、放下箱子和下楼的时间为40 s,这样他需要搬运30 次,这30次总的上楼时间为t1===1 125 s,30次搬起箱子、放下箱子和下楼的总时间为t1'=30×40 s=1 200 s,所以总共需要时间为t1+t1'=1 125 s+1 200 s=2 325 s。 同理可求出,当他一次搬运2箱即20 kg时的总时间为+15×60 s=1 650 s;当他一次搬运3箱即30 kg时的总时间为+10×70 s≈1 518.2 s。 综上,他搬完所有的箱子,所用最短时间为1 518.2 s。 学科网（北京）股份有限公司 $