内容正文:
第2节 功率
第十一章
功和机械能
第十一章 功和机械能
第2节 功率
新知梳理 应用示例 课堂小结 课堂反馈
全品初中
一、比较物体做功快慢的方法
(1)做相同的功,比较所用时间的长短,用时 的做功快。 (2)在相同的时间内,比较做功的多少,做功多的做功 。
短
快
解析
新知梳理
二、功率
1.定义:功与做功所用时间之比叫作功率。
2.物理意义:表示做功 的物理量。
3.表达式:P= 。
4.单位:基本单位是瓦(W)(功——J,时间——s),常用单位是千瓦(kW);1 kW= W。
快慢
103
解析
新知梳理
类型一 功率
例1 关于功和功率,下列说法正确的是 ( )
A.机器做功少,功率一定小
B.功率大的机器做功时用的时间短
C.功率大的机器做功一定快
D.功率大的机器一定比功率小的机器做功多
C
解析
应用示例
[易错警示] 功率的大小可由做功的多少和做功时间这两个物理量来计量,它只反映做功的快慢,不能表示做功的多少,所以不能片面地认为做功多或做功所用时间短的机器功率就一定大。
解析
应用示例
类型二 功率的计算
例2 (2024安徽)一起重机在10 s内将重为5000 N的物体竖直向上匀速提升2 m,求:
(1)物体上升的速度。
(2)起重机提升物体的功率。
[答案] (1)物体上升的速度:v===0.2 m/s。
(2)起重机提升物体的功率:P===Gv=5000 N×0.2 m/s=1000 W。
解析
应用示例
例3 (2024龙东)如图11⁃2⁃1所示汽车,质量为1500 kg,车轮与地面接触的总面积为0.075 m2,该车在水平路面上匀速直线行驶13.8 km,用时10 min,这一过程中汽车发动机的输出功率为4.6×104 W。(g取10 N/kg)
(1)汽车静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(2)汽车牵引力所做的功是多少?
(3)行驶过程中汽车受到的阻力是多少?
图11-2-2
解析
应用示例
[答案] (1)汽车静止在水平地面上时,对地面的压力为F=G=mg=1500 kg×10 N/kg=1.5×104 N,对地面的压强为p===2×105 Pa。
(2)汽车行驶的速度为v===23 m/s,
汽车发动机的输出功率为4.6×104 W,汽车的牵引力为F===2×103 N,
汽车牵引力所做的功为W=Fs=2×103 N×13.8×103 m=2.76×107 J。
解析
应用示例
(3)该车在水平路面上匀速直线行驶,所以阻力等于牵引力,阻力为f=F=2×103 N。
解析
应用示例
[易错警示] (1)根据公式P=进行计算时,物体所做的功W一定是在时间t内完成的。
(2)在已知力F和物体的运动速度v时,可以利用变形公式P=Fv求解功率大小;同理,在已知功率P与速度v时也可用该公式求解力的大小。
解析
应用示例
类型三 功率的测量
例4 王帅家住三楼,一天他在上楼时,突然想到:自己上楼时的功率是多少呢?他思考后,便准备器材,进行了测量,很快就算出了自己上楼时的功率,请你帮他回答下列问题。
(1)在下面的物理量中,王帅只需测量 (填序号)三个物理量即可。
(a)楼梯的长度L (b)楼梯的高度h (c)上楼的速度v
(d)上楼用的时间t (e)自己的质量m
(b)(d)(e)
解析
应用示例
(2)从下面提供的工具中,选出三种所需的测量仪器,分别是
(填字母)。
A.实验室用的托盘天平 B.磅秤
C.学生用三角板 D.卷尺 E.秒表
(3)用测量的物理量表示出所测功率的表达式:P= 。
BDE
解析
应用示例
[方法指导] 克服重力做功的功率计算
P===。
解析
应用示例
解析
课堂小结
[功率]
1.在物理学中,我们用功率表示物体做功的 。由功率的定义可知功率的表达式是 ,功率与速度的关系式是 。在国际单位制中,功率的单位是 。人骑自行车的功率约为70 W,表示的物理含义是__________
。
快慢
P=
P=Fv
瓦特(W)
人骑自行车1 s内做的功约为70 J
课堂反馈
2.下列有关功和功率的说法中,正确的是 ( )
A.做的功越多,功率就越大
B.功率不同,做功多少一定不同
C.在相同时间内做功越多,功率就越大
D.做功时间越短,功率就越大
C
课堂反馈
3.两名运动员,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18⁃1所示,则 ( )
A.甲做功较多,功率较大
B.甲做功较多,功率较小
C.甲做功较多,甲、乙功率相等
D.甲、乙做功相等,乙功率较大
图18⁃1
A
课堂反馈
4.如图18⁃2所示,大人的体重比小孩的体重大,二人爬上相同的楼梯,下列说法中错误的是 ( )
A.小孩体重小,做的功少
B.大人体重大,做的功多
C.小孩比大人先到达,小孩的功率一定大
D.大人比小孩先到达,大人的功率一定大
图18⁃2
C
课堂反馈
5.如图18⁃3所示是甲、乙两物体做功与所需时间的关系图像。由图可知,甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙相比 ( )
A.P甲>P乙 B.P甲<P乙 C.P甲=P乙 D.无法确定
图18⁃3
A
课堂反馈
6.粗糙水平地面上有一个重为100 N的物体,用10 N的水平推力使其在10 s内运动了30 m,求:
(1)推力做的功。
(2)推力做功的功率。
(3)重力对物体做功的功率。
[答案] (1)推力做的功:W=Fs=10 N×30 m=300 J。
(2)推力做功的功率:P===30 W。
(3)由于物体在竖直方向上没有移动距离,所以重力不做功,重力做功的功率为零。
课堂反馈
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全品初中
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