11.2 功率 讲义 2023-2024学年人教版物理八年级下册

►第十一章 功和机械能 第2节 功率 ■重点01 功率的定义式及其应用 【例题】（2023•德阳）无人机在现在的生产生活中有着广泛的应用。如图所示是一款新型智能航拍无人机，机身总质量2kg，小李操作该无人机先以1.2m/s的速度沿竖直方向匀速上升48m，接着又以2m/s的速度沿水平方向匀速飞行80m，无人机在上升过程中需要克服重力做功 　J，在整个飞行过程中克服重力做功的功率为 　W。 【答案】960；12。 【分析】（1）根据W＝Gh求出无人机在上升过程中需要克服重力做的功； （2）根据速度公式求出匀速上升和水平匀速飞行的时间，利用P求出在整个飞行过程中克服重力做功的功率。 【解答】解：根据功的公式可知，无人机在上升过程中需要克服重力做功W＝Gh＝mgh＝2kg×10N/kg×48m＝960J； 整个飞行过程中用的总时间为t＝t1+t280s， 则整个飞行过程中克服重力做功的功率为：P12W。 【点评】本题考查了速度、做功和功率的计算，有一定的综合性，但难度不大。 解法揭秘 功率的定义式，其中P表示功率，单位是瓦特；W表示做功的多少，单位是焦耳；t表示时间，单位是秒。 （1）P、W、t必须对应于同一段时间和同一物体； （2）具有普遍性，不限制物体的运动状态。 （3）题目中若出现距离，则考虑公式。 （4）功率定义式的变形式：W=Pt、，可分别求解功的大小和做功所用的时间。 闯关演练 【闯关01】（2023•天津）第七届世界智能大会于2023年5月18日在天津开幕，大会上展示了可穿戴的“外骨骼”机器人。参观者戴上该设备，轻松地将50kg的物体匀速举高1m，用时2s，此过程中对物体做功　 　J，功率为 　 　W。（g取10N/kg） 【答案】500；250。 【分析】知道物体的质量和举高的高度，利用W＝Gh＝mgh算出对物体做的功；由算出功率。 【解答】解：对物体做的功为：W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×1m＝500J， 功率为：250W。 【点评】本题考查了学生对重力公式、功的公式、功率的公式的掌握和运用，要灵活选用公式，计算时注意单位统一。 【闯关02】（2023•常州）初中生小明回家上楼，用30s从一楼走到三楼，他上楼过程的功率大约为（　　） A．1W B．10W C．100W D．1000W 【答案】C 【分析】先估测人的质量和走上三楼的高度；根据质量求出重力，再根据W＝Gh求出他上楼时做的功，由求出功率。 【解答】解：一个学生的质量约为50kg，每一层楼的高度为3m，从一楼走到三楼，上升的高度为6m；从一楼走到三楼做的功：W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×6m＝3000J，从一楼走到三楼的时间为30s，则他上楼时的功率：=100W，故C正确。 【点评】本题考查功率公式的应用，难度不大。 【闯关03】（2023秋•苏州期末）小明用沿水平方向10N的力推重为80N的物体，使其在水平地面上匀速前进180m，用时3min。此过程中物体重力所做的功为 　 J，推力的功率为 　 W。 【答案】0；10。 【分析】做功的两个要素：力和在力的方向上移动的距离； 根据W＝Fs得到推力做的功，根据P得到推力的功率。 【解答】解：由于物体所受重力的方向是竖直向下的，与推力的方向相互垂直，所以重力没有做功，则重力做功为0。推力所做的功：W＝Fs＝10N×180m＝1800J，推力做功的功率：P10W。 【点评】本题考查功和功率的计算，特别要注意几种没有做功的情况，题目比较基础。 ■重点02 功率推导式P=Fv的应用 【例题】（2023•内江）如图是当今世界上最新研发的“侦探猎犬”超音速汽车，最大车速能达到1.6×103km/h，它创造了短期内无法超越的世界纪录。在某次测试中，该超音速汽车以1.26×103km/h的速度在水平轨道上匀速直线行驶时，汽车受到水平方向的阻力为1.8×105N，求在这次测试中： （1）汽车受到水平方向的牵引力。 （2）汽车牵引力的功率。 【答案】（1）汽车受到水平方向的牵引力为1.8×105N； （2）汽车牵引力的功率为6.3×107W。 【分析】（1）知道“侦探猎犬”匀速直线行驶，处于平衡状态，在水平方向上受到的牵引力和阻力为一对平衡力，据此求出牵引力的大小； （2）知道匀速行驶的速度，利用公式P＝Fv求汽车牵引力的做功功率。 【解答】解：（1）由题意可知，超音速汽车在水平轨道上匀速直线行驶时，处于平衡状态，受到平衡力作用，因此汽车在水平方向上受到的阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，则汽车受到水平方向的牵引力为F＝f＝1.8×105N； （2）汽车的速度为v＝1.26×103km/h＝350m/s， 汽车牵引力的功率为PFv＝1