11.2 功率- 2025-2026学年沪粤版物理九年级上册

2025-2026学年新沪粤版物理九年级上册第十一章 功与机械能 11.2 功率（第一课时） 课标导航 2022版课程标准 1.知道功率，用生活中的实例说明功率的含义。 课时学习目标 1. 通过从生活实例认识功率的概念，知道功率的含义，能说出1W的物理意义。 2. 知道常见功率值，会估测人上楼时的功率。 3. (重点)能运用公式P=W/t进行简单计算。 概念梳理 功率 （1）定义：在物理学中，把 做功的多少与所用时间之比 叫做功率。功率是表示物体做功快慢的物理量。 （2）功率的公式：（其中P表示功率，W表示功，t表示时间） （3）单位:在国际单位制中,功的单位是 焦(J) ，时间的单位是 秒(s) ，功率的单位是 瓦特(W) 。1 W= 1 J/s，1 kW= 1 000 W。 【名师点拨】（1）要明确是哪个力对哪个物体做功，或者是哪个施力物体对哪个受力物体做功。 （2）公式中的F是作用在物体上的力，公式中的‘是物体在力的作用下“在力的方向上通过的距离”，即注意F和s的同体性和同向性，否则在计算功时容易出错。 （3）W=Fs中的F是使物体沿着F方向移动、距离过程中（同时性），始终作用在物体上的力，其大小和方向是不变的。 【概念辨析】 判断下列说法，正确的画“√”，错误的画“×”。 1．功率是表示物体做功多少的物理量。（　×　） 2．功率表示做功的快慢，做功快的机械一定做功多。（　×　） 3．做功越多，功率就越大。（　×　） 4．功率大的机械，做功时间一定很短。（　×　） 5．做功越快，功率越大。（　√　） 一阶 练基础 知识点1 功率的概念 典例1．（1）小强和小明分别用起重机和滑轮组吊起集装箱，小强吊集装箱时用起重机20s做功1000J，小明吊集装箱时用滑轮组50s做功1000J，问：起重机和滑轮组哪个做功快？为什么？ 答：起重机做功快，因为在做相同的功时，起重机用时较短。 （2）小强和小明分别用起重机和滑轮组吊起集装箱，小强吊集装箱时用起重机10s做功500J，小明吊集装箱时用滑轮组10s做功200J，问：起重机和滑轮组哪个做功快？为什么？ 答：起重机做功快，因为在相同时间内，起重机做功多。 （3）小强和小明分别用起重机和滑轮组吊起集装箱，小强吊集装箱时用起重机5s做功250J，小明吊集装箱时用滑轮组30s做功600J，问：起重机和滑轮组哪个做功快？为什么？ 答：起重机做功快，根据题意起重机1s做功50J，滑轮组1s做功20J，所以起重机做功快。 变式1．关于功率的说法正确的是（　D　） A．功率越大，做功越多 B．功率越大，做功时间越短 C．做功所用时间越少，功率越大 D．在一定时间内做功越多，功率越大 变式2．如图所示的漫画反映的是两位同学从一楼搬运物体到三楼，由图中的信息，你可以归纳出比较做功快慢的两种方法． ①比较图甲，得到的方法是：　做同样的功，比较用时多少，时间少的做功快　 ②比较图乙，得到的方法是：　在相同的时间内，比较做功的多少，做功多的做功快　 【归纳总结】功率表示力对物体做功的快慢，比较做功快慢的方法通常有两种：1.在做功相同时，比较做功所用时间的长短，做功时间越短功率越大。2.在做功所用时间相同时，比较做功的多少，做的功越多功率越大。 【思路点拨】功率大小与做功的大小无关，和所用的时间无关。只有做功的大小与所用时间的比值大小才能决定做功的快慢，这个比值大，则做功快，功率大；比值小，则做功慢，功率小。 知识点2 功率的计算 典例2．上海桑塔纳牌小轿车的功率是：66kW＝　6.6×104　W，“66kW”的物理意义是　发动机1s做功6.6×104J　。 典例3．粗糙水平面上有一个重为50N的物体，用10N的水平推力使其在10s内匀速前进了20m，则在此过程中推力做功 　200　J，推力做功的功率为 　20　W。 变式1．（教材图片引导题）如图所示，艾依钟用滑轮组将重为600N的木箱，从地面匀速提到4m高的阳台上，用时40s，已知动滑轮的距力为60N，不计绳重和摩擦，求： （1）木箱匀速上升的速度； （2）木箱克服重力所做的功； （3）拉力做功的功率。 解：（1）木箱匀速上升的速度v＝＝＝0.1m/s； （2）木箱克服重力所做的功WG＝Gh＝600N×4m＝2400J； （3）从图中可知n＝3，绳子自由端移动的距离s＝nh＝3×4m＝12m， 不计绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）可得，拉力F＝×（600N+60N）＝220N， 拉力做的功W＝Fs＝220N×12m＝2640J； 拉力做功的功率P＝＝＝66W。 【思路点拨】（1）根据速度公式得出木箱匀速上升的速度； （2）根据W＝Gh得出木箱克服重力所做的功； （3）从图中可知n＝3，根据s＝nh得出绳子自由端移动的距离；不计绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）可知拉力，根据W＝Fs得出拉力做的功，根据P＝得出拉力做功的功率。 变式2．如图所示，斜面长s＝10m，高h＝4m，沿斜面方向的推力F＝50N，在10s内将一个质量为10kg的物体由斜面底端A匀速推到顶端B。求： （1）推力F所做的功； （2）推力F的功率。 解：（1）推力F所做的功：W＝Fs＝50N×10m＝500J； （2）推力F的功率：P＝＝＝50W。 【归纳整理】由P=W/t可知，要测功率，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．物体所做的功一般不能直接测出，应测出功的两个必要因素，即作用在物体上的力的大小以及物体沿这个力的方向所通过的距离． 知识点3 功率的测量 典例4．如图，小明想测出自己从一楼跑到三楼做功的功率。 （1）需要的测量工具有：　皮尺　、　秒表　、电子秤。 （2）小明设计的实验方案如下，其中多余的是 　B　 A.测出自身的质量m B.测出楼梯的总长度L C.测出一楼到三楼的竖直高度h D.测出上楼所用的时间t E.算出上楼功率P （3）小明爬楼功率的表达式P＝　　。 【归纳总结】（1）从一楼跑到三楼，需要克服自身的重力做功，即W＝Gh＝mgh，做功的功率P＝，据此分析还需要的器材； （2）由（1）的分析，可知需要测量的物理量和不需要测量的物理量； （3）由（1）可知小明同学爬楼功率的表达式。 变式1．小刚想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动时的功率，如图所示。 （1）需要的测量工具：电子秤、刻度尺、　秒表　； （2）请帮他设计实验步骤： ①用 　电子秤　测出小刚的质量m； ②小刚吊在单杠上，用刻度尺测量人的下巴到单杠的高度h，也就是人体上升的高度； ③连续完成n次引体向上，记录需要的 　时间t　； ④计算做功的功率； （3）小刚采用表格记录数据，请帮他把表中空格①②③④补充完整，不填写数据。 ① 　人的质量m/kg　 ② 　人体上升的高度h/m　 拉一次克服重力所做的功W/J 拉上去的次数 ③ 　时间t/s　 ④ 　功率P/W　 / / / / / / 【归纳总结】（1）根据P＝＝＝分析； （2）使用电子秤测量小刚的质量m；用刻度尺测量每次引体向上上升的高度h；用秒表测量连续n次引体向上动作需要的时间t；计算出小刚做引体向上运动时的功率； （3）根据G＝mg得出小刚的重力，根据W＝Gh得出做一次引体向上小刚做的功，根据做一次引体向上小刚做的功和n次计算出W总，根据P＝求出小刚做引体向上的功率。 二阶 提能力 1．（跨学科·日常生活）如果你想通过爬楼梯来测量自己的功率，下列物理量不需要测量的是（　C　） A．身体的质量 B．通过的楼梯高度 C．通过的路程 D．上楼所用的时间 跨学科实践解读：能发现日常生活中如“爬楼梯”与“功率”有关的物理问题。 2．某人骑着一辆普通自行车，在平直公路上以某一速度匀速行驶，若人和车所受的阻力为20N，则通常情况下，骑车人消耗的功率最接近（　C　） A．1W B．10W C．100W D．1000W 3．汕昆高速公路安龙至兴义段某段平直公路长1.08km，小汽车以108km/h的速度在该段公路上做匀速直线运动，则汽车的速度合　30　m/s，汽车通过该段公路所用的时间为　36　 s，若行驶时汽车阻力为2000N，则该车功率为　6×104　W。 4．某人在水平地面上用100N的水平推力推动重500N的物体，使物体以0.2m/s的速度匀速移动了3m，地面对物体的摩擦力是　100　N，此人做的功是　300　J，功率是　20　W。 5．（跨学科·日常生活）跳绳是校运会的比赛项目之一，如图是体重为480N的某同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图像．由图可知，她每跳一次克服自身重力所做的功为 　24　J，她1min内跳绳 　150　次，克服重力做功的平均功率为 　60　W。 跨学科实践解读：能发现日常生活中如“某同学某次跳绳过程中”与“功率”有关的物理问题。 2025-2026学年新沪粤版物理九年级上册第十一章 功与机械能 11.2 功率（第二课时） 课标导航 2022版课程标准 1.知道功率，用生活中的实例说明功率的含义。 课时学习目标 1. (重点)能够用功率的定义式解决相关问题。 2. 能够用功率的推导式解决相关问题。 概念梳理 1.功率的公式：（其中P表示功率，W表示功，t表示时间） 2.计算功率的另一个公式：P=Fv，即物体在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力F所做功的功率可表示为Fv．（其中F表示物体所受的拉力，v表示物体运动的速度） a．推导：由，联立W=Fs，得 由该公式可知：在功率P一定时，力F与速度v成反比。 b．应用：当汽车上坡时，司机采取换挡的办法，减小速度，以获得较大的牵引力。 【名师点拨】利用公式P=Fv时要注意以下几点：a．拉力F必须是恒力，且物体运动的速度应不变；b．计算时，v的单位必须用m/s，这样算出的功率单位才是w；c．速度v跟拉力F必须对应，即v必须是受到拉力的物体在拉力的方向上移动的速度。在解决一些有关运动物体的功率问题时，应用此公式解题会更简便。 一阶 练基础 知识点1 功率与速度 典例1．一辆汽车以30m/s的速度在水平路面上沿直线匀速行驶5min，汽车的质量为1.5×103kg。行驶时汽车所受阻力为车重的0.05倍，g取10N/kg。求： （1）汽车受到的牵引力； （2）汽车在5min内牵引力所做的功； （3）汽车发动机的功率。 解：（1）因为汽车做匀速直线运动，处于平衡状态，汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力， 所以，汽车受到的牵引力： F＝f＝0.05G＝0.05mg＝0.05×1.5×103kg×10N/kg＝750N； （2）由v＝可得汽车行驶的距离： s＝vt＝30m/s×5×60s＝9000m， 汽车在5min内牵引力所做的功： W＝Fs＝750N×9000m＝6.75×106J； （3）汽车发动机的功率： P＝＝＝2.25×104W＝22.5kW。 【归纳总结】（1）汽车在水平路面上匀速直线行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，根据f＝0.05G＝0.05mg求出阻力，利用二力平衡条件求出牵引力的大小； （2）利用s＝vt求出汽车行驶的距离，再利用W＝Fs求在这段时间内牵引力做的功； （3）利用P＝求在这段时间内牵引力所做的功的功率。 变式1．（跨学科·日常生活）司机采用换挡的方式使汽车爬坡，下列说法正确的是（　D　） A．使汽车的速度增大，牵引力增大 B．使汽车的速度减小，牵引力减小 C．使汽车的速度增大，牵引力减小 D．使汽车的速度减小，牵引力增大 跨学科实践解读：能发现日常生活中如“汽车爬坡”与“功率”有关的物理问题。 变式2．功率相等的甲、乙两汽车，在相等时间内甲乙通过的路程之比是2：1，则他们的速度之比为 　2：1　，做功之比为 　1：1　，牵引力之比为 　1：2　。 知识点2 功率与实际生活 典例2．（跨学科·社会发展）随着科技的发展，人们节能环保意识增强，越来越多人买电动货车进行货物运输。某一电动货车功率是6000W（恒定不变），车和货共重1.2×104N，在水平地面上匀速行驶100m，所受阻力是车与货总重量的0.05倍，求： （1）汽车的牵引力多少N？ （2）汽车牵引力所做的功多少J？ （3）则汽车的速度是多少m/s？ 解：（1）车和货的共重为1.2×104N，在水平地面上匀速行驶100m， 所受阻力是车与货总重的0.05倍，则阻力大小为： f＝0.05G＝0.05×1.2×104N＝600N； 因为汽车水平地面上匀速行驶，根据二力平衡的条件，所以有： F牵＝f＝600N； （2）汽车牵引力所做的功为： W＝F牵s＝600N×100m＝6×104J； （3）根据P＝，故汽车的速度为： v＝。 跨学科实践解读：随着科技的发展，人们节能环保意识增强，电动货车对社会发展产生了深远影响。 【归纳总结】（1）已知车和货的总重，根据所受阻力是车与货总重量的0.05倍求出阻力大小；由二力平衡的条件得出汽车的牵引力大小； （2）根据已知条件，由W＝F牵s求出汽车牵引力所做的功； （3）根据P＝的变形公式求出汽车的速度。 变式1．（跨学科·社会发展）一款智能送餐机器人的重力是500N，如果机器人在水平路面上以0.8m/s的速度沿直线匀速运动50m，它所受到的阻力为60N。机器人的重力做功　0　J，牵引力对机器人做功的功率为　48　W。 跨学科实践解读：智能机器人等前沿科技，让学生能够了解科技发展的成就，增强科技强国的责任感和使命感。 变式2．（教材素材题）图甲和图乙分别为在港珠澳大桥某地拍摄的距离和限速指示牌，若汽车受到的阻力恒为3600N，则小客车从此位置到澳门出口至少需要　0.29　h，这辆汽车的最大功率为　1×105　W。 【归纳总结】由交通标志牌可知，此路段限速v＝100km/h，此处到澳门出口的距离是29km，由速度公式的变形公式可以求出从此处到澳门出口的运动时间。当做匀速直线运动的时候，牵引力等于阻力，利用公式P＝Fv可求汽车的功率。 知识点3 功率与图象 典例3．甲、乙两个物体做功与所需时间如图所示，甲乙做功的功率分别用P甲和P乙表示，下列说法正确的是（　B　） A．P甲＜P乙 B．P甲＞P乙 C．P甲＝P乙 D．无法确定 变式1．小明对四位同学做功情况各测量了一次，把四位同学做功W和所用时间t在坐标系中描点，得到了图中甲、乙、丙、丁四个点，这四个同学中做功功率最大的是（　A　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 变式2．某同学两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程（s）﹣时间（t）图象如图所示，由图像可知：两次物体运动的速度：v1　＞　v2；两次物体所受的拉力F1　＝　F2；两次拉力对物体做功的功率：P1　＞　P2（均选填“＞”“＝”或“＜”）。 【归纳总结】当题目出现图象时，一定要先理解图象横坐标和纵坐标的含义，结合受力分析，紧扣功和功率的公式，找出公式中的各个物理量的大小，再进行计算和比较。 二阶 提能力 1．（跨学科·日常生活）日检测能力达7.2万管的滨海县核酸检测基地，从建成到投入使用仅用20天。为缩短建设工期，工程指挥部调运多台挖掘机同时施工，其目的是（　B　） A．提高挖掘机的机械效率 B．增大挖掘机施工总功率 C．减少挖掘机做的额外功 D．增大挖掘机做的有用功 2．物体在自由下落时，速度会越来越快。如图所示，某物体由A点自由下落，相继经过 B、C两点，AB＝BC。若AB、BC段重力做功分别为W1、W2，功率分别为P1、P2，则W1　＝　W2，P1　＜　P2。（均选填“＜”“＞”或“＝”） 3．两台机器的功率之比为3：1，它们做同样多的功所需的时间之比为　1：3　，在相同时间内所做的功之比为　3：1　。 4．如图所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动，两次拉动木块得到的s﹣t图象分别是图乙中的图线①②，两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，则F1　＝　F2，P1　＞　P2（均选填“＜”、“＝”或“＞”） 5．如图甲所示，水平地面上的物体，受到水平方向不变的推力F的作用，其F﹣t和v﹣t的图像分别如图甲、乙、丙所示。由图像可知：在0～3s内，推力对物体做功 　0　J；在3～6s内，物体受到的摩擦力为 　6　N；已知在6～9s内物体移动的距离为18m，则在6～9s内，推力对物体做功的功率为 　24　W。 学科网（北京）股份有限公司 $$