11.2 功率(讲义)(3大知识点+6大题型+课后提升)--【大单元教学】2024-2025学年八年级物理下册同步备课系列(人教版2024)
2025-05-08
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2份
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21页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第2节 功率 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.50 MB |
| 发布时间 | 2025-05-08 |
| 更新时间 | 2025-05-08 |
| 作者 | 飞哥物理研究站 |
| 品牌系列 | 上好课·大单元教学 |
| 审核时间 | 2025-05-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51919037.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
【八年级物理大单元设计】
11.2 功率
目录
【学习目标】 2
【思维导图】 2
【知识梳理】 2
知识点1:比较做功的快慢 2
知识点2:功率 3
知识点3:功率的测定 6
【课堂练习】 8
1. 知道什么是功率。能说出功率的物理意义,并能写出功率的定义式及其单位。(物理观念、科学思维)
2. 能结合生活中的实例说明功率的含义。(物理观念)
3. 能应用功率的定义式进行简单的计算,并能利用功率的概念设计测量生活中功率的大小。(物理观念、科学探究)
知识点1:比较做功的快慢
1. 现象探究:机械做功快慢的比较
图示
现象探究
运送同样多的砖到同样高的地方,用起重机比用滑轮组所需的时间短
在相同的时间内,用起重机比用滑轮组能运送更多的砖
探究分析
做功相同,用时不同,说明做功有快慢之分。做相同的功,用时短的做功快
做功时间相同,做功多少不同,说明做功有快慢之分。用时相同,做功多的做功快
探究结论
做功的快慢与做功的多少及做功的时间两个因素有关
2. 比较物体做功快慢的方法
(1)若做功相同,可比较做功时间的长短,所用时间越短,做功越快;所用时间越长,做功越慢。
(2)若做功时间相同,可比较做功的多少,做功越多,做功越快;做功越少,做功越慢。
通过以上两种方法的比较,说明做功的快慢与做功的多少和做功时间这两个因素都有关系。
【典例1】某班同学进行登楼比赛,看谁做功快。甲、乙同学记录自己两次从一楼跑到确定的楼层所用的时间,并填入下面表格中,然后将有关的物理量也记录在下面的表格中(g取10N/kg)
学生
实验序号
学生的质量/kg
楼梯的高度/m
登梯做的功/J
所用的时间/s
甲
1
50
3
1500
5
2
50
3
1500
8
乙
3
54
6
10
4
54
3
1620
5
(1)第3次实验乙同学做的功为 J,分析比较实验次数 ,可以得出的初步结论是:当做功所用时间相同时,做功越多,做功越快。
(2)分析比较实验次数1和2,可以得出的初步结论是 。
(3)分析比较以上实验数据,可以得出登楼做功最快的学生是 (填“甲”或“乙”)。
【答案】 3240 1、4 做相同的功,所用时间越少的,做功越快 乙
【详解】(1)[1]做的功为
[2]1、4两次实验,登上楼梯的时间相等;但第四次人的质量大,登上高度相同的楼梯,做的功多。比较这两次数据,可以得出结论:在相同的时间内,做功越多,做功就越快。
(2)[3]这两次实验中,做功相同,但的所用的时间不同,故得出的结论是:做功相同时,所用时间越少,做功就越快。
(3)[4]第二次做功比第一次快,第四次慢;第三次做功是第四次功的2倍,所用时间也是第四次的2倍,则这两次做功快慢相同。故乙做功快。
知识点2:功率
1.功率的概念
内容
举例说明
功率的物理意义
(1)功率是物体做功快慢的物理量。功率越大,物体做功越快;功率越小,物体做功越慢。
(2)功率的大小表示物体单位时间内做功的多少。例如,小明推箱子做功的功率为80W,表示小明每秒对箱子做功80J。
做功相同,做功时间不同
功率
将功与做功所用时间的比叫功率
相同时间内做功越多,表示做功越快
认识多少与快慢
做功“多少”与“快慢”的意义不同,做功多的不一定做功快,做功少的不一定做功慢。只有做功时间相同时,做功多的做功才快,即功率才大。所以,描述功率时不能说物体做功越多,功率越大,也要注意时间的多少,一般描述为单位时间内(或相同时间内),物体做功越多,功率越大。
【典例2】下列关于功和功率的说法正确的是( )
A.踢出去的足球在离开脚空中飞行的过程中,脚对足球做了功
B.作用在物体上的力越大,力做的功就越多
C.功率越大的机械,做功就越多
D.功率越大的机械,做功就越快
【答案】D
【详解】A.足球离开脚,足球不再受到脚的踢力作用,足球由于惯性继续运动,脚对足球没有做功,故A错误;
B.机械做功的多少与力的大小和物体在这个力的方向上移动的距离有关,不知道物体在这个力的方向上移动的距离,无法确定做功的多少,故B错误;
C.物体在单位时间完成的功叫功率,功率与做功的多少和时间的长短两个物理量有关,只知道一个物理量,无法确定功率的大小,故C错误;
D.功率是比较做功快慢的物理量,功率大的机械一定比功率小的机械做功快,故D正确。
故选D。
2. 功率的定义式
(1)功率的定义式为(在t时间内的平均功率)。
(2)用公式计算功率的注意事项
①解题时一定要弄清三个物理量的对应关系,功W一定是对应时间t内完成的,这样算出来的功率才是时间t内的功率。
②可以变形为W=Pt和,两变形式可分别用于求功和做功所用时间。
3.功率的单位
(1)根据功率的定义式可以推导出功率的单位。在国际单位制中,功的单位是焦耳(J),时间单位是秒(s),则功率的单位是焦耳/秒(J/s)。为了纪念英国著名发明家瓦特,给功率单位一个专门的名称,叫做瓦特,简称瓦,符号为W,即1W=1J/s。瓦特是焦耳每秒的专用名称。
(2)功率的常用单位还有千瓦(kW)、兆瓦(MW)。1kW=103W,1MW=106W。
功率的单位“匹”
我们在购买空调时总要问一下“这个空调是几匹的”,这里的“匹”实际上是一个旧制功率单位,1匹=735W。生活中我们通常不会用准确的数值去描述产品的制冷功率,所以把输入功率为800W左右的空调统称为1匹,1kW左右的统称为1.5匹。
【典例3】一辆重力为5N的玩具小车放在水平地面上,在水平拉力F的作用下,以0.1m/s的速度匀速直线运动了2m,小车受到的阻力大小为3N,求:
(1) 拉力F对小车做的功;
(2) 拉力F的功率。
【答案】(1);(2)
【详解】解:(1)小车做匀速直线运动,它受到的拉力和阻力是一对平衡力,大小相等,所以拉力为
F=f=3N
拉力F对小车做的功为
(2)小车运动的时间为
拉力F的功率为
答:(1) 拉力F对小车做的功为;
(2) 拉力F的功率为。
4. 功率计算的推导公式P=Fv
(1)当物体在力F作用下,以速度v沿力的方向做匀速直线运动时,力F做功的功率可以表示为,即功率的大小等于作用在物体上的力与物体速度的乘积。
(2)由P=Fv可知,当机车的输出功率P一定时,机车速度v越小,机车发动机输出的牵引力F越大。
(3)应用P=Fv进行计算时,力的单位为N,速度的单位为m/s,这样计算出的功率的单位才是W。
(4)P=Fv在生活中的应用
某些阻力较大的情况下,当发动机输出功率不能改变时,人们常常通过降低速度来获得较大的牵引力。所以,当汽车要爬又长又陡的坡时,司机常换低挡位,以获得更大的牵引力从而顺利上坡。
5. 功和功率的比较
功
功率
概念
力与物体在力的方向上移动的距离乘积
功与做功所用时间之比
物理意义
表示物体做功的多少
表示物体做功的快慢
符号
W
P
计算公式
W=Fs
决定因素
力F、物体在力F方向上移动的距离s
功W、做功所用时间t
单位
焦耳(J)
瓦特(W)
联系
W=Pt
【典例4】如图所示,重为20N的正方体物块放在水平桌面上,在10N的水平拉力F作用下,5s内沿水平方向匀速直线运动50cm,则物块受到的合力为 N,水平拉力F做功的功率为 W。
【答案】 0 1
【详解】[1]正方体物块匀速运动,说明木块竖直方向上的重力与地面对它的支持力是一对平衡力,则此时木块受到的合力为0。
[2]正方体物块沿水平方向匀速运动的速度
水平拉力F做功的功率
知识点3:功率的测定
1. 实验原理
由可知,要测量功率,必须测物体(或机械)所做的功W和完成这些功所用的时间t。如果我们要测自己上楼的功率,需测出自己的重力G(或质量m)、楼层的高度h和上楼所用时间t。
2. 实验器材
体重计(或磅秤),皮尺(或米尺),计时器(停表、手表等)。
3. 实验步骤
(1)体重计(或磅秤)测出自己的质量(m),求出自己的重力G。
(2)用皮尺(或米尺)测出所登楼层的高度h(或测出一个台阶的高度h0,然后数出楼梯的台阶数n,则所登楼层高度为h=nh0)。
(3)用停表(或手表)测出自己上楼所用时间t。
功率的计算式为:或。
4.实验注意事项
(1)测量人上楼的功率时,登楼梯是克服人自身重力做功。
(2)测量过程中,应测量楼层的高度,而不测量楼梯的长度。
(3)做功的时间越短,测量误差越大,因此在测量时要适当增加做功所用时间,以减小测量误差。
【典例6】引体向上是同学们经常做的一项健身运动,如图所示,该运动的规范动作是两手正握单杠,由悬垂开始,上提时,下颚须超过杠面;下放时,两臂放直,不能曲臂。这样上拉下放,重复动作,可达到锻炼臂力和腹肌的目的;物理实践活动时,小明连续做了15个规范的引体向上,小组的同学们测量小明做引体向上时的功率,设计的实验记录表格如下所示;
质量m/kg
完成15个的时间t/s
①
做的总功W/J
②
(1)实验原理: ;
(2)需要的测量器材:体重计、 、 ;
(3)请将表中空格处内容补充完整:① ;② ;
(4)小组中小华也在 1min 内完成15 个规范动作,小组同学讨论后认为,小明和小华的功率不相等,其理由是 (写出一点,合理即可)。
【答案】 停表 刻度尺 每次重心升高的高度h/m 功率P/W 两位同学的质量不相同
【详解】(1)[1]实验中通过测量引体向上时做功的多少与做功的时间之比,间接测量引体向上时的功率,所以实验原理是。
(2)[2][3]要测功率的大小,需要使用体重计测量人的体重,需要测量每次下颚上升的高度,需要使用刻度尺进行测量,还需用秒表测量连续完成15个引体向上动作需要的时间。
(3)[4][5]实验中需要用刻度尺量出身体上升,身体重心升高的高度h/m; 计算做引体向上时的功率P/W。
(4)[6]由于两位同学的质量不相同,做15个引体向上的功不同,所以两位同学的功率不相等。
一、单选题
1.一台机器的功率是750W,它表示的意义是( )
A.这台机器做功750J B.这台机器在1min内做功750J
C.这台机器在1s内做功750W D.这台机器在1s内做功750J
【答案】D
【详解】功率是指做功快慢的物理量,在数值上等于单位时间内所做的功,所以功率是750W表示这台机器在1s内所做的功为750J,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.引体向上是体育课健身项目之一,小明在30s内完成9个标准的引体向上,他引体向上的功率约为( )
A.6W B.60W C.600W D.6000W
【答案】B
【详解】中学生的质量约50kg,小明的重力
G=mg=50kg×10N/kg=500N
完成一个引体向上,向上运动约0.5m,则克服重力做的功
W=Gh=500N×0.5m=250J
由题意可知,30s内做的总功
W总=9W=9×250J=2250J
则30s内克服重力做功的功率
接近60W,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.在跳绳比赛中,小明和小华想比较跳绳的平均功率(假设两人跳起的平均高度相同),下列说法正确的是( )
A.跳绳快的功率一定大
B.跳绳的快慢相同,体重大的功率大
C.体重相同,跳的个数多的功率大
D.体重相同,跳的时间长的功率大
【答案】B
【详解】A.跳绳快通常意味着在相同时间内跳的次数更多,但不知道体重大小、所用时间多少,则无法比较功率大小,故A错误;
B.跳绳的快慢相同,体重大的,在相同时间里做的功多,功率大,故B正确;
CD.体重相同时,根据可知,频率越大功率越大,功率大小与跳的时间的长短、跳的个数多少无关,故CD错误。
故选B。
4.小明与妈妈进行爬山比赛,他们选择的起点、路径和终点都相同,全程设为匀速运动,妈妈的体重是小明的1.5倍,妈妈所用的时间是小明的2倍,若妈妈克服自身重力做功为W1、功率为P1,小明克服自身重力做功为W2、功率为P2,则下列关系正确的是( )
A.W1∶W2=l∶1 B.W1∶W2=2∶3
C.P1∶P2=3∶4 D.P1∶P2=1∶2
【答案】C
【详解】AB.由题意可知,妈妈与小明爬山的高度相同,妈妈的体重是小明的1.5倍,妈妈所用的时间是小明的2倍,由W=Pt可得,妈妈和小明克服重力做的功之比为
故AB错误;
CD.由可得,妈妈和小明克服重力做的功的功率之比为
故C正确,D错误。
故选C。
5.如图所示,初三学生小明想测量自己每天上学从一楼正常爬到教室五楼的功率,下列相关说法中有错误的是(g取10N/kg)( )
A.他所依据的实验原理是
B.他所需要的测量工具有磅秤、秒表和刻度尺
C.他所需要的测量的物理量有他的质量m、一楼到五楼的高度h,正常爬楼的时间t
D.小明正常爬楼的功率有可能达到500W
【答案】D
【详解】ABC.计算爬楼的功率需要知道克服重力做的总功和所用时间,根据求得功率,爬楼功率的表达式为
所以需要测量的是小明的质量m、一楼到五楼的高度h,正常爬楼的时间t,所以需要的测量工具有磅秤、秒表和刻度尺,故ABC正确,不符合题意;
D.小明质量约为50kg,一楼到五楼的高度约为15m,从一楼正常爬到教室五楼的时间约为3min,则小明正常爬楼的功率约为
故D错误,符合题意。
故选D。
6.如图甲所示,重8N的铁块吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动。铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图像如图乙所示。若铁块受到的摩擦力为2N,下列说法错误的是( )
A.在0-2s内铁块做匀速运动 B.在2-6s内铁块经过的路程为12m
C.在2-6s内拉力F做的功为120J D.在2-6s内拉力F的功率是30W
【答案】A
【详解】A.由图乙可知,在0~2s中,速度越来越大,做加速运动,故A错误,符合题意;
B.在2~6s内铁块的速度是3m/s,运动的时间为
在2~6s内铁块经过的路程为
故B正确,不符合题意;
C.由于铁块在2~6s内做匀速直线运动,铁块在竖直方向上受到了向下的重力、向下摩擦力和向上的拉力F,故拉力F的大小为,拉力F做的功为
故C正确,不符合题意;
D.在2~6s内拉力F的功率是
故D正确,不符合题意。
故选A。
二、填空题
7.小雨背起重为25N的书包,匀速从1楼爬楼到5楼,楼层层高3m,再沿水平走廊匀速徒步10m进入教室。爬楼阶段,书包受到小雨给力的方向为: (选填“斜向上”或“竖直向上”);全程小雨对书包做的功为 J,若增加一测量工具 ,可计算出小雨对书包做功的功率。
【答案】 竖直向上 300 秒表
【详解】[1]爬楼阶段,书包受到竖直向下的重力和小雨给书包的力,由于书包处于平衡状态,受到的重力与小雨给书包力的方向相反,即竖直向上。
[2]上楼过程中小雨对书包做的功
沿水平走廊前进过程中,书包沿水平方向移动了10m的距离,没有在竖直受力的方向上通过一段距离,故此过程小雨对书包做的功为0J,全程小雨对书包做的功为300J。
[3]根据功率公式知要算出小雨对书包做功的功率需要测量做功时间,需增加测量数据的工具为秒表。
8.质量为45kg的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系如图所示。根据图像可估算出该同学每分钟跳绳的次数是 次,克服重力做功的平均功率为 W。(g取10N/kg)
【答案】 180 81
【详解】[1]由图像可知,每跳一次加上停顿的时间是,故一分钟可以跳的次数为
[2]根据题意,该同学的重力为
由功率的公式可得克服重力做功的平均功率为
9.一个质量为50kg的人,在10s内连续向上跳12个台阶,已知每个台阶的高度为0.2m,则这个人在这段时间内的功率是 W。(g取10N/kg)
【答案】120
【详解】做的功为
则这个人在这段时间内的功率为
三、计算题
10.某家用轿车,重1.5×104N,该车以72km/h的速度匀速直线行驶了0.5h,期间受到的阻力为车重的0.08。在此过程中,求:
(1)车通过的路程。
(2)牵引力做功的功率。
【答案】(1)36km
(2)
【详解】(1)根据可得,车通过的路程
(2)阻力
轿车匀速直线行驶,则牵引力
牵引力做的功
牵引力做功的功率
第 1 页 共 2 页
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【八年级物理大单元设计】
11.2 功率
目录
【学习目标】 2
【思维导图】 2
【知识梳理】 2
知识点1:比较做功的快慢 2
知识点2:功率 3
知识点3:功率的测定 5
【课堂练习】 6
1. 知道什么是功率。能说出功率的物理意义,并能写出功率的定义式及其单位。(物理观念、科学思维)
2. 能结合生活中的实例说明功率的含义。(物理观念)
3. 能应用功率的定义式进行简单的计算,并能利用功率的概念设计测量生活中功率的大小。(物理观念、科学探究)
知识点1:比较做功的快慢
1. 现象探究:机械做功快慢的比较
图示
现象探究
运送同样多的砖到同样高的地方,用起重机比用滑轮组所需的时间短
在相同的时间内,用起重机比用滑轮组能运送更多的砖
探究分析
做功相同,用时不同,说明做功有快慢之分。做相同的功,用时短的做功快
做功时间相同,做功多少不同,说明做功有快慢之分。用时相同,做功多的做功快
探究结论
做功的快慢与做功的多少及做功的时间两个因素有关
2. 比较物体做功快慢的方法
(1)若做功相同,可比较做功时间的长短,所用时间越短,做功越快;所用时间越长,做功越慢。
(2)若做功时间相同,可比较做功的多少,做功越多,做功越快;做功越少,做功越慢。
通过以上两种方法的比较,说明做功的快慢与做功的多少和做功时间这两个因素都有关系。
【典例1】某班同学进行登楼比赛,看谁做功快。甲、乙同学记录自己两次从一楼跑到确定的楼层所用的时间,并填入下面表格中,然后将有关的物理量也记录在下面的表格中(g取10N/kg)
学生
实验序号
学生的质量/kg
楼梯的高度/m
登梯做的功/J
所用的时间/s
甲
1
50
3
1500
5
2
50
3
1500
8
乙
3
54
6
10
4
54
3
1620
5
(1)第3次实验乙同学做的功为 J,分析比较实验次数 ,可以得出的初步结论是:当做功所用时间相同时,做功越多,做功越快。
(2)分析比较实验次数1和2,可以得出的初步结论是 。
(3)分析比较以上实验数据,可以得出登楼做功最快的学生是 (填“甲”或“乙”)。
知识点2:功率
1.功率的概念
内容
举例说明
功率的物理意义
(1)功率是物体做功快慢的物理量。功率越大,物体做功越快;功率越小,物体做功越慢。
(2)功率的大小表示物体单位时间内做功的多少。例如,小明推箱子做功的功率为80W,表示小明每秒对箱子做功80J。
做功相同,做功时间不同
功率
将功与做功所用时间的比叫功率
相同时间内做功越多,表示做功越快
认识多少与快慢
做功“多少”与“快慢”的意义不同,做功多的不一定做功快,做功少的不一定做功慢。只有做功时间相同时,做功多的做功才快,即功率才大。所以,描述功率时不能说物体做功越多,功率越大,也要注意时间的多少,一般描述为单位时间内(或相同时间内),物体做功越多,功率越大。
【典例2】下列关于功和功率的说法正确的是( )
A.踢出去的足球在离开脚空中飞行的过程中,脚对足球做了功
B.作用在物体上的力越大,力做的功就越多
C.功率越大的机械,做功就越多
D.功率越大的机械,做功就越快
2. 功率的定义式
(1)功率的定义式为(在t时间内的平均功率)。
(2)用公式计算功率的注意事项
①解题时一定要弄清三个物理量的对应关系,功W一定是对应时间t内完成的,这样算出来的功率才是时间t内的功率。
②可以变形为W=Pt和,两变形式可分别用于求功和做功所用时间。
3.功率的单位
(1)根据功率的定义式可以推导出功率的单位。在国际单位制中,功的单位是焦耳(J),时间单位是秒(s),则功率的单位是焦耳/秒(J/s)。为了纪念英国著名发明家瓦特,给功率单位一个专门的名称,叫做瓦特,简称瓦,符号为W,即1W=1J/s。瓦特是焦耳每秒的专用名称。
(2)功率的常用单位还有千瓦(kW)、兆瓦(MW)。1kW=103W,1MW=106W。
功率的单位“匹”
我们在购买空调时总要问一下“这个空调是几匹的”,这里的“匹”实际上是一个旧制功率单位,1匹=735W。生活中我们通常不会用准确的数值去描述产品的制冷功率,所以把输入功率为800W左右的空调统称为1匹,1kW左右的统称为1.5匹。
【典例3】一辆重力为5N的玩具小车放在水平地面上,在水平拉力F的作用下,以0.1m/s的速度匀速直线运动了2m,小车受到的阻力大小为3N,求:
(1) 拉力F对小车做的功;
(2) 拉力F的功率。
4. 功率计算的推导公式P=Fv
(1)当物体在力F作用下,以速度v沿力的方向做匀速直线运动时,力F做功的功率可以表示为,即功率的大小等于作用在物体上的力与物体速度的乘积。
(2)由P=Fv可知,当机车的输出功率P一定时,机车速度v越小,机车发动机输出的牵引力F越大。
(3)应用P=Fv进行计算时,力的单位为N,速度的单位为m/s,这样计算出的功率的单位才是W。
(4)P=Fv在生活中的应用
某些阻力较大的情况下,当发动机输出功率不能改变时,人们常常通过降低速度来获得较大的牵引力。所以,当汽车要爬又长又陡的坡时,司机常换低挡位,以获得更大的牵引力从而顺利上坡。
5. 功和功率的比较
功
功率
概念
力与物体在力的方向上移动的距离乘积
功与做功所用时间之比
物理意义
表示物体做功的多少
表示物体做功的快慢
符号
W
P
计算公式
W=Fs
决定因素
力F、物体在力F方向上移动的距离s
功W、做功所用时间t
单位
焦耳(J)
瓦特(W)
联系
W=Pt
【典例4】如图所示,重为20N的正方体物块放在水平桌面上,在10N的水平拉力F作用下,5s内沿水平方向匀速直线运动50cm,则物块受到的合力为 N,水平拉力F做功的功率为 W。
知识点3:功率的测定
1. 实验原理
由可知,要测量功率,必须测物体(或机械)所做的功W和完成这些功所用的时间t。如果我们要测自己上楼的功率,需测出自己的重力G(或质量m)、楼层的高度h和上楼所用时间t。
2. 实验器材
体重计(或磅秤),皮尺(或米尺),计时器(停表、手表等)。
3. 实验步骤
(1)体重计(或磅秤)测出自己的质量(m),求出自己的重力G。
(2)用皮尺(或米尺)测出所登楼层的高度h(或测出一个台阶的高度h0,然后数出楼梯的台阶数n,则所登楼层高度为h=nh0)。
(3)用停表(或手表)测出自己上楼所用时间t。
功率的计算式为:或。
4.实验注意事项
(1)测量人上楼的功率时,登楼梯是克服人自身重力做功。
(2)测量过程中,应测量楼层的高度,而不测量楼梯的长度。
(3)做功的时间越短,测量误差越大,因此在测量时要适当增加做功所用时间,以减小测量误差。
【典例6】引体向上是同学们经常做的一项健身运动,如图所示,该运动的规范动作是两手正握单杠,由悬垂开始,上提时,下颚须超过杠面;下放时,两臂放直,不能曲臂。这样上拉下放,重复动作,可达到锻炼臂力和腹肌的目的;物理实践活动时,小明连续做了15个规范的引体向上,小组的同学们测量小明做引体向上时的功率,设计的实验记录表格如下所示;
质量m/kg
完成15个的时间t/s
①
做的总功W/J
②
(1)实验原理: ;
(2)需要的测量器材:体重计、 、 ;
(3)请将表中空格处内容补充完整:① ;② ;
(4)小组中小华也在 1min 内完成15 个规范动作,小组同学讨论后认为,小明和小华的功率不相等,其理由是 (写出一点,合理即可)。
一、单选题
1.一台机器的功率是750W,它表示的意义是( )
A.这台机器做功750J B.这台机器在1min内做功750J
C.这台机器在1s内做功750W D.这台机器在1s内做功750J
2.引体向上是体育课健身项目之一,小明在30s内完成9个标准的引体向上,他引体向上的功率约为( )
A.6W B.60W C.600W D.6000W
3.在跳绳比赛中,小明和小华想比较跳绳的平均功率(假设两人跳起的平均高度相同),下列说法正确的是( )
A.跳绳快的功率一定大
B.跳绳的快慢相同,体重大的功率大
C.体重相同,跳的个数多的功率大
D.体重相同,跳的时间长的功率大
4.小明与妈妈进行爬山比赛,他们选择的起点、路径和终点都相同,全程设为匀速运动,妈妈的体重是小明的1.5倍,妈妈所用的时间是小明的2倍,若妈妈克服自身重力做功为W1、功率为P1,小明克服自身重力做功为W2、功率为P2,则下列关系正确的是( )
A.W1∶W2=l∶1 B.W1∶W2=2∶3
C.P1∶P2=3∶4 D.P1∶P2=1∶2
5.如图所示,初三学生小明想测量自己每天上学从一楼正常爬到教室五楼的功率,下列相关说法中有错误的是(g取10N/kg)( )
A.他所依据的实验原理是
B.他所需要的测量工具有磅秤、秒表和刻度尺
C.他所需要的测量的物理量有他的质量m、一楼到五楼的高度h,正常爬楼的时间t
D.小明正常爬楼的功率有可能达到500W
6.如图甲所示,重8N的铁块吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动。铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图像如图乙所示。若铁块受到的摩擦力为2N,下列说法错误的是( )
A.在0-2s内铁块做匀速运动 B.在2-6s内铁块经过的路程为12m
C.在2-6s内拉力F做的功为120J D.在2-6s内拉力F的功率是30W
二、填空题
7.小雨背起重为25N的书包,匀速从1楼爬楼到5楼,楼层层高3m,再沿水平走廊匀速徒步10m进入教室。爬楼阶段,书包受到小雨给力的方向为: (选填“斜向上”或“竖直向上”);全程小雨对书包做的功为 J,若增加一测量工具 ,可计算出小雨对书包做功的功率。
8.质量为45kg的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系如图所示。根据图像可估算出该同学每分钟跳绳的次数是 次,克服重力做功的平均功率为 W。(g取10N/kg)
9.一个质量为50kg的人,在10s内连续向上跳12个台阶,已知每个台阶的高度为0.2m,则这个人在这段时间内的功率是 W。(g取10N/kg)
三、计算题
10.某家用轿车,重1.5×104N,该车以72km/h的速度匀速直线行驶了0.5h,期间受到的阻力为车重的0.08。在此过程中,求:
(1)车通过的路程。
(2)牵引力做功的功率。
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