10.2 功率 讲义-2025-2026学年沪科版八年级物理全一册

2026-01-28
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资源信息

学段 初中
学科 物理
教材版本 初中物理沪科版八年级全一册
年级 八年级
章节 第二节 功率
类型 教案-讲义
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 5.27 MB
发布时间 2026-01-28
更新时间 2026-02-26
作者 明珠数理化驿站
品牌系列 -
审核时间 2026-01-28
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来源 学科网

摘要:

本讲义聚焦功率这一核心知识点,作为功的延伸内容,系统梳理功率的物理意义(表示做功快慢)、定义(单位时间内所做的功)、公式(P=W/t)及单位(W、kW,1kW=1000W),明确功率与功、时间的关系,为后续机械能学习搭建衔接支架。 该资料以“生活实例+科技情境”为特色,通过搬运工人做功快慢比较等探究活动培养科学思维,结合“灵犀”机器人、飞翼验证机等实例深化物理观念,设计测量爬楼梯功率等实验提升科学探究能力。课中助力教师突破重难点,课后分层作业帮助学生巩固知识,查漏补缺。

内容正文:

2025-2026学年沪科版八年级物理《第十章功与机械能第二节功率》精品讲义 ( 一.学习 目标 1.理解功率的物理意义,知道功率是表示物体做功快慢的物理量。 2.掌握功率的定义、公式及单位,能进行单位换算(W与kW)。 3.能运用功率公式 P= 及推导公式 W=Pt 、 t= 解决实际问题。 4.结合生活实例,区分功与功率的不同,了解常见物体的功率大小。 ) ( 二.重点难点 (一)重点 1.功率的物理意义、定义及公式。 2.功率的计算及单位换算。 (二)难点 1.理解功率与功、时间的关系(做功多不一定功率大,做功时间短不一定功率大)。 2.运用功率公式解决多过程、多力做功的实际问题。 ) 三.课前预习 1.物理学中,用________表示物体做功的快慢,该物理量叫做________。 2.功率的定义:单位________内所做的________,叫做功率。 3.功率的计算公式为,其中:P表示功率,W表示________,单位是________(符号J);t表示________,单位是________(符号s)。 4.功率的国际主单位是________,符号为________;常用单位还有________(符号kW),它们的换算关系是1kW=________W。 5.某机械10s内做功500J,则该机械的功率为________W,其物理意义是________________。 6.两台机器做功相同,所用时间越短,功率越________;若两台机器做功时间相同,做功越多,功率越________。 四.课堂探秘 探究一:做功快慢的比较 无论是人做功,还是利用机械做功,都存在快慢问题。怎样描述做功的快慢? 如图两位搬运合起来。工人均从一楼搬运物体到楼上。若他们上行楼层的高度相同,但所用时间或物重不同,你能判断谁对货物做功快吗?请与同学交流你的判断方法。 【总结】做功相同,比较时间,时间越短,做功越快。 【思考】:若做功多少和用时都不同,如何精确比较做功快慢? 1.概念:功率是表示物体做功快慢的物理量,物理学中定义为单位时间内所做的功。 2.理解:功率不表示“做功多少”,而是“做功的效率”——如同跑步的“速度”(快不快)而非“路程”(远不远),例如大功率机器未必做功多,但相同时间内一定比小功率机器做功更快。 3.与功的区别:功是过程量(“做了多少”),功率是状态量(“做得快慢”);做功多的物体功率不一定大(可能用时久),功率大的物体做功也不一定多(可能用时短)。 实例:1000W的微波炉比500W的加热更快,体现功率越大做功越快;运动员冲刺时功率比慢跑时大,说明同一物体做功快慢可变化。 探究二:功率公式的推导与应用 1.定义式推导:根据功率的定义“单位时间内做的功”,得出 P=。 2.结合功的公式 W=Fs ,推导功率的导出式: P==Fv (适用于匀速直线运动,v为物体运动速度)。 3.单位换算探究:1W=1J/s,表示1秒内做功1焦耳;1kW=1000W。 4.生产生活中的功率 生产生活中常用功率表示人或机械做功的快慢,功率是机器的一个重要性能指标。不同物体在不同状态下做功的功率往往有比较大的差异。 (1)优秀自行车运动员长时间运动的功率约为480W,短时间运动的功率可达2kW。 (2)马长时间拉车的功率约为750W。 (3)蓝鲸游动时的功率可达350kW。 (4)排量为2L的家用小轿车的功率约为110kW,10t载重汽车的功率约为180kW。 (5)某型号电力机车的功率约为7200kW,"复兴号"动车总功率可达10000kW。 (6)万吨级远洋货轮的功率为7000-23000kW。 探究三:功率计算 例1. 小明用200N的水平拉力将重500N的木箱在水平地面上匀速拉动10m,用时20s,求小明拉力的功率。 例2.一台功率为5kW的起重机,1分钟内可做多少功?若用它匀速提升重1000N的物体,1分钟内物体被提升的高度是多少? 例3.某人用如图所示的牵引装置来锻炼关节的功能。重物的质量为3kg,若小腿拉绳使重物在3s内匀速上升0.5m,试求绳子拉重物的功率。(不计摩擦力,g取10N/kg) 【讨论】拉力做功的快慢与重物移动的快慢有什么关系呢?我们可通过哪些方式改变绳子拉重物的功率,满足不同的锻炼需求? 【功率计算的注意事项】 1.公式中“W”必须是物体在“t”时间内所做的总功,“t”是做这些功所用的总时间,对应关系要明确。 2.计算时单位要统一:W用J,t用s,P的单位为W;若W用kJ,t用h,P的单位为kW(1kW=1kJ/h)。 3.区分“功”与“功率”:功表示做功的多少,功率表示做功的快慢,两者无必然联系(做功多的物体功率不一定大)。 【经典例题】 例1.2025年北京国际科创展上,国产“灵犀”人形机器人精准完成非遗刺绣动作,其功率参数标注为500W。关于功率,下列说法正确的是( ) A. 功率越大,做功越多 B. 功率越大,做功时间越短 C. 功率表示物体做功的快慢 D. 500W表示机器人每秒做功500J/s 例2.2026年春晚,AI舞蹈机器人“星梦”与舞蹈演员共舞,机器人功率为800W,演员做功功率为400W。下列说法正确的是( ) A. 机器人做功一定比演员多 B. 相同时间内,机器人做功比演员多 C. 做功相同,演员用时比机器人少 D. 机器人做功比演员快,所以做功一定多 例3. 如图两名运动员,甲比乙高,若他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等,则(  ) A. 甲做功较多,功率较大 B. 乙做功较多,功率较小 C. 甲做的功较多,甲、乙功率相等 D. 甲、乙做功相等,乙的功率大 例4. 如图所示,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(  )(g取10N/kg) A. 1200W B. 10W C. 12W D. 120W 例5. 下列关于功率的说法中,正确的是( ) A. 物体做功越多,功率越大 B. 物体做功时间越短,功率越大 C. 物体做功越快,功率越大 D. 物体做功时间越长,功率越大 例6. 小敏同学和他所骑的轻便自行车总重约600N,上学路上他骑车在20s内匀速通过了一段长100m的平直公路.若自行车所受路面的阻力约为人和车总重力的0.05倍,则通过该段公路时,小敏同学蹬车的功率约为( ) A. 150W B. 300W C. 1500W D. 3000W 例7.甲同学体重600牛,乙同学体重500牛,他们进行登楼比赛.甲跑上五楼用30秒,乙跑上五楼用24秒.__________同学做功较多,___________同学的功率较大. 例8. 在2005年中考体育达标“跳绳项目”测试中,白云同学1 min跳了120次,每次跳起的高度约为4 cm.若她的质量为50 kg,则她跳一次做的功约为_________J,她跳绳的平均功率约为_________W.(取g=10 N/kg) 例9. 我们可以用两种方法来比较物体做功的快慢。如图所示,用挖掘机挖土比人力挖土做功快,所用的比较方法是:做功时间相同,比较做功多少。另一种比较做功快慢的方法是:______相同,比较_________。 例10.高出水面 30m 处有一个容积是 50 m 3 的水箱,要用一台离心式水泵抽水给水箱,1h即可把水箱充满.这台水泵的功率至少是多少千瓦?( g 取10 N/kg) 五.课堂检测 (一).选择题 1.下列情景中,体现“功率越大,做功越快”的是( ) A. 甲同学用10s搬完一箱书,乙同学用15s搬完同样的书 B. 家用1000W电水壶比500W电水壶更快烧开同样的水 C. 运动员A1分钟跑3000m,运动员B1分钟跑2500m D. 起重机甲吊着重物上升10m用20s,起重机乙吊着重物上升15m用30s 2.2025年非遗文化节上,智能机器人“锦织”完成一幅蜀锦织造用时2小时,传统工匠完成同样作品用时8小时。关于两者功率,下列说法正确的是( ) A. 机器人功率一定比工匠大 B. 工匠功率一定比机器人大 C. 两者功率一定相等 D. 无法比较,因为不知道做功多少 3.下列说法正确的是 ( ) A. 做功越多,功率一定越大 B. 做功时间越短,功率一定越大 C. 功率是单位时间内完成功 D. 省力的机械功率一定大 4.小丽用40N的水平推力将一个重90N的箱子水平推动了1m,所用时间2s;小宇又将这个箱子匀速提上了0.4m高的台阶,所用的时间1.5s,比较小丽、小宇所做的功W1、W2和做功的功率P1、P2之间大小的关系是( ) A. W1>W2 P1<P2 B. W1>W2 P1>P2 C. W1<W2 P1<P2 D. W1<W2 P1>P2 5.两台机器工作时的功率之比为2∶3,做功时间之比是2∶1,则它们做的功之比为( ) A. 4∶3 B. 3∶4 C. 2∶1 D. 1∶3 6.用测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动,两次运动的s-t图象如图,其对应的测力计示数分别为F1和F2,功率分别为P1和P2,则它们大小关系正确的是(  ) A.F1>F2 P1>P2 B. F1=F2  P1>P2 C. F1=F2 P1<P2 D. P1<F2 P1<P2 7.登楼梯比赛时,某同学从底楼匀速登上5楼,共用了12s,该同学登楼时克服重力做功的功率最接近于( ) A. 500W B. 100W C. 50W D. 10W 8.王小虎同学听到上课铃响了,他一口气从一楼跑到三楼,所用时间为10秒。那么他上楼过程中,克服自己重力做功的功率最接近下面哪个值( ) A. 3W B. 30W C. 300W D. 3000W 9. 利用拖拉机耕地时总比在道路上行驶时速度慢,这是为了( ) A. 提高拖拉机的效率 B. 增大柴油机的功率 C. 提高燃料的利用率 D. 增大拖拉机的牵引力 10. 如图所示,体重相同的两位同学将相同重物从一楼搬到三楼,所用时间不同。根据图中提供的信息,判断以下说法正确的是(  ) A. 甲图中同学做功多,做功快 B. 乙图中同学做功多,做功快 C. 两同学做功多少相同,甲图中同学做功时间少,做功快 D. 两同学做功多少相同,乙图中同学做功时间多,做功快 11. 如图用大小相等的拉力F,沿不同的方向拉同一物体运动相同的路程s,则下列判断正确的是(  ) A. 甲图中的拉力F做功最快 B. 乙图中的拉力F做功最慢 C. 丙图中的拉力做功最多 D. 甲、乙、丙三种情况拉力F做功不相等 12. 已知雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度大小的二次方成正比,且不同质量的雨滴所受空气阻力与速度大小的二次方的比值相同.现有两滴质量分别为m1和m2的雨滴从空中竖直下落,在落到地面之前都已做匀速直线运动,那么在两滴雨滴落地之前做匀速直线运动的过程中,其重力的功率之比为( ) A. m1:m2 B. : C. D. (二).填空题 13.2026年中国攻克飞翼超音速技术难题,某飞翼验证机在试飞中10s内完成了5×10⁴J的功,该验证机做功的功率为______W,功率的物理意义是该验证机每秒做功______J,此功率值反映了该验证机做功的______。 14.学生跳绳测试中,小明质量50kg,1min内跳绳120次,每次跳绳重心上升0.05m,小明跳绳时克服重力做功的功率计算需先求总功、再算______,其重力G=______N(g取10N/kg),单次克服重力做功为______J。 15.2026年德军打造本土版“星链”,某卫星入轨过程中,火箭发动机以1×10⁶W的功率工作5s,发动机做功______J,功率公式P=W/t的推导依据是______,该过程中发动机做功的快慢______(选填“不变”“变大”“变小”)。 16.古诗词有“会当凌绝顶,一览众山小”,小华攀登泰山时,用20min登上高600m的山峰,克服自身重力做功的功率为50W,小华克服重力做的总功为______J,20min换算为______s,功率测量的核心原理是______。 17.2025年陶瓷基复合材料实现量产,该材料应用于飞行器后,某飞行器发动机功率为2.5×10⁵kW,其单位换算为______W,1kW=______W,该数值表示发动机每秒做功______J。 18.学生做“测量爬楼梯的功率”实验,实验器材除体重计、秒表外,还需要______,体重计测______,秒表测爬楼梯的______。 19. 小强推着小车,30s内在水平地面上匀速前进了15m,则小车的速度为_______m/s.如果水平推力为10N,在此过程中小强对小车做的功为 ________ J,功率为________W. 20. 如图所示,小明同学向上跳台阶进行晨练,已知小明重500N,在10s内匀速连跳12级台阶(每级台阶的高度为0.2m),在这个过程中,小明克服摩擦做功为2800J,那么,小明竖直向上跳的平均速度是__________m/s,小明克服重力做的功是__________J,小明做功的总功率是__________W。 21. 重为120N的物体在F=20N的水平拉力作用下沿水平面向右做匀速运动。物体运动距离—时间图像如图所示,则 (1)物体运动速度为_______; (2)物体运动过程中受到的摩擦力是______; (3)物体运动了6m的过程中,重力做的功是___________; (4)物体运动过程中拉力的功率是___________。 22.如图描绘了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,由图像可知,他的重心移动的最大高度为_____cm,若该同学的体重为500N,则他1min内克服重力做功的功率为_____W。 (三).解答题 23. (1)学校买了一箱物理器材,小军同学将它从一楼搬运到三楼,小丽同学想测量小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率. ①测量所需要的器材有:_______、_______、_______. ②小丽同学设计的测量步骤如下,其中多余的是_______. A.测出箱子的质量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.测出小云上楼所用的时间t E.算出小云搬运箱子的功率P ③用所测物理量计算功率的表达式是P=_______. (2)在测量登楼梯功率时,某同学从底楼匀速登上三楼,共用了10s,该同学登楼时克服重力做功的功率最接近于_______. A.3000W B.300W C.30W D.3W. 24. 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.这样上提下放,重复动作,达到锻炼臂力和腹肌的目的.陈强同学能连续匀速做16个规范的引体向上动作,课外活动小组的同学现要估测陈强同学做引体向上时的功率. (1)请你说出应测量的物理量是______________、_______________和_____________. (2)写出计算陈强同学做动作时功率的表达式P=_______.(用测量的物理量表示) 25. 小明家买了一桶水,小明的爸爸要将这桶水搬到他家所住的3楼(如图所示),小明想用所学的物理知识测量他爸爸搬水的过程中对这桶水所做功的功率。 (1)小明设计的实验步骤如下,其中不必要的是___________ A.测出这桶水的重力 B.测出两层楼的楼梯总长度 C.测出两层楼的竖直高度 D.测出上楼所用的时间 E.算出他爸爸搬运这桶水的功率 (2)小明在测量中所需要的器材有:弹簧测力计(量程足够大)、____和____; (3)小明设计了一个记录数据的表格,请你帮小明完成表格第一行中还未填好的内容________。 两层楼的高度h/m 上楼的时间t/s 搬运这桶水的功率P/W 26. 我国首款大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600如图所示,该飞机蓄满水后总质量53.5t.为检测飞机性能,先后进行了模拟灭火和水面滑行测试.在灭火测试中:飞机盘悬在火场上方150m处,将所蓄水分次投下,每次投水200kg,用时20s到达地面.在水面滑行测试中:飞机在水平面上以10m/s的速度沿直线匀速滑行了60s,若飞机发动机牵引力的总功率始终保持2.5×106W.(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求 (1)飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积; (2)每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率; (3)飞机在水面沿直线匀速滑行时,飞机所受的牵引力. 27.阅读短文,回答问题。 2025中国商业航天突破——朱雀三号火箭的功率奥秘 2025年12月3日,中国蓝箭航天朱雀三号重复使用运载火箭完成发射入轨,成为国内首次尝试一级回收的运载火箭,填补了我国商业航天可回收火箭技术的空白,让太空运输成本向平民化迈进了关键一步,这一成就也印证了“青,取之于蓝,而青于蓝”的创新传承理念。朱雀三号火箭发射时,一级助推器需在10s内将箭体竖直向上推动50m,已知火箭箭体及搭载载荷总重力约为1.2×10⁶N,发射过程中火箭做匀速直线运动,助推器的推力完全克服重力做功。在火箭回收阶段,科研人员需要精准测量助推器的做功功率,以此判断回收系统的性能,测量时会通过专业设备记录助推器做功的多少和对应的时间,再通过功率公式计算得出结果。八年级物理兴趣小组的同学也对该火箭的功率进行了测算,他们结合功率的物理意义和计算公式,一步步推导助推器的做功快慢,深刻感受到了航天科技中物理知识的实际应用。而朱雀三号的技术突破,也让我国商业航天在世界舞台上拥有了更多话语权,正如《韩非子·喻老》中“千里之堤,溃于蚁穴;千里之行,始于足下”,航天强国的建设正是从每一次技术突破开始。 (1)功率的物理意义是表示物体______的物理量,其定义式为P=______。 (2)朱雀三号火箭一级助推器在发射阶段做的功为( ) A.6×10⁷J B.1.2×10⁷J C.6×10⁸J D.1.2×10⁸J (3)该助推器在发射阶段的功率为( ) A.6×10⁶W B.6×10⁷W C.1.2×10⁶W D.1.2×10⁷W (4)科研人员测量助推器回收阶段的功率时,不需要测量的物理量是( ) A.助推器的推力 B.助推器做的功 C.做功对应的时间 D.以上都不需要 (5)下列关于功率的说法,正确的是() A.做功越多,功率一定越大 B.做功时间越短,功率一定越大 C.单位时间内做功越多,功率越大 D.功率越大,做功所用时间一定越短 六.课后作业 (一)完成知识清单 1.功率是表示物体______的物理量,功率越大,说明物体做功越______。 2.功率的定义:单位______内所做的______叫做功率。 3.功率的物理意义揭示了物体做功的______(选填“多少”或“快慢”),与做功的多少和做功时间的______有关。 4.甲物体10s内做功500J,乙物体20s内做功800J,物体的功率更大,表明该物体做功更。 5.做功多的物体,功率______大(选填“一定”或“不一定”);做功时间短的物体,功率______大(选填“一定”或“不一定”)。 6.功率的定义式为P=______,其中P表示功率,W表示______,t表示______。 7.功率的国际主单位是______,简称______,符号为______;常用单位还有______,符号为______,1kW=W,1W=1。 8.某物体在水平方向上受到100N的拉力,匀速前进了20m,用时10s,则拉力做的功W=______J,功率P=______W。 9.一台机器在30s内做功1.5×10⁵J,它的功率为______W,合______kW。 10.功率公式的变形式:求功W=,求时间t=。 11.某同学用50N的力将重100N的物体沿水平地面推动3m,用时6s,该同学对物体做的功为______J,功率为______W。 12.测量功率的原理是______,需测量的物理量有______和______。 13.测量某物体做功的功率时,若用弹簧测力计测量力F,刻度尺测量物体移动的距离s,停表测量做功时间t,则先通过公式______计算出功W,再代入功率公式计算。 14.测量人爬楼的功率时,需要测量的物理量包括人的______、爬楼的______和爬楼所用的______。 15.用刻度尺测量物体移动距离时,应使刻度尺与物体运动方向______,并估读到分度值的下一位;用停表测量时间时,要注意启动和停止的时机与物体做功的______保持一致。 16.某实验小组测量水平拉动小车的功率,测得拉力F=20N,小车移动距离s=1.5m,时间t=3s,则小车的功率P=______W。 (二)强化训练 一.选择题 1.关于功和功率,下列说法正确的是( ) A. 做功越多,功率越大 B. 功率越大,做功越慢 C. 做功时间越短,功率越大 D. 做功相同,用时越短,功率越大 2.2026年学生科技节上,丙同学制作的太阳能小车功率为20W,丁同学制作的电动小车功率为50W。下列说法错误的是() A. 电动小车做功比太阳能小车快 B. 相同时间内,电动小车做功更多 C. 若两小车做功相同,太阳能小车用时更长 D. 电动小车的功率是太阳能小车的2.5倍,所以做功一定是2.5倍 3. 春游时,小明和小红决定爬山比赛,他们同时出发,结果又同时到达山顶。想判断谁的功率大,还需知道的物理量是(  ) A. 山的高度 B. 二人身高 C. 爬山的时间 D. 二人的体重 4. 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)一时间(t)图象如图所示,根据图象,下列判断正确的是(  ) A. 两次物体运动速度:v1<v2 B. 两次物体所受的拉力:F1>F2 C. 0﹣6s两次拉力对物体所做的功:W1>W2 D. 0﹣6s两次拉力对物体做功的功率:P1<P2 5. 如图所示,光滑斜面AB>AC,沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部所用时间相同,所需拉力分别为F1和F2 , 所做的功的功率分别为P1和P2 . 则 A. F1<F2 , P1<P2 B. F1>F2 , P1>P2 C. F1>F2 , P1=P2 D. F1<F2 , P1=P2 6. 如图甲所示,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关系图象如图乙所示.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,下列判断正确的是 ( ) A. F1>F2,P1>P2 B. F1=F2,P1>P2 C. F1>F2,P1=P2 D. F1<F2,P1<P2 7.一位体重为50kg的同学在跳绳测试中,1min跳180次,每次腾空的最大高度平均为4cm,则他在跳绳过程中,克服重力做功的平均功率是( ) A. 3600W B. 6000W C. 500W D. 60W 8. 一辆汽车在平直公路上沿直线向前行驶,途中经过一段泥泞路面,如果汽车发动机的功率始终保持不变,则汽车行驶路程s随时间t的变化关系可能是( ) A. B. C. D. 9. 甲乙两台机器已知功率之比为5:2,速度之比为1:2,则它们的动力之比为( ) A. 5:1 B. 1:5 C. 2:3 D. 4:3 10. 汽车爬坡时驾驶员的操作是:加大油门,同时将变速器换成低速挡。加大油门是使发动机发挥最大的功率,换用低速挡是为了减速。那么,在爬坡时,减少汽车的速度是为了( ) A. 保证安全 B. 获取更大的动力 C. 省油 D. 增大惯性 11. 某班准备组织一次爬楼比赛活动,要求从一楼登上五楼,比比谁的功率最大.怎样比较谁爬楼的功率最大?讨论中,同学们提出测量的物理量有:①一楼到五楼的高度h; ②从一楼到达五楼所用的时间t;③每个同学的质量或体重G.下面比较方案中可行是( ) A. 比较t的大小 B. 比较G的大小 C. 比较的大小 D. 比较的大小 12. “引体向上”是近年来各地体育中考新设的男生考核体育锻炼项目,为了尽可能准确地测量某位同学引体向上运动的功率,在下列物理量中,①人体的质量m;②单杠的高度H;③每次身体上升的高度h;④做1次引体向上的时间t;⑤引体向上的次数n;⑥引体向上的总时间T。需要测量的物理量有( ) A. ①③⑤⑥ B. ①②⑤⑥ C. ①③④ D. ①②④ 二.填空题 13.2026年中国飞翼验证机实现马赫2.5超音速飞行,其某部件以3×10⁴W的功率工作,该功率表示的物理意义是______,若工作时间加倍,功率将______,若做功加倍且时间减半,功率将______。 14.历史典故“曹冲称象”中,工作人员将大象牵上船的过程中,用100s做了8×10³J的功,做功的功率为______W,若牵小象时用相同时间做了4×10³J的功,则牵小象的功率更______,这说明功率与______有关。 15.2025年中国航天新突破,某货运飞船对接空间站时,推进器以500W的功率工作1min,推进器做功______J,对接过程中推进器缓慢做功,其功率______(选填“大”“小”),功率是描述______的物理量。 16.古诗词“飞流直下三千尺”描绘了瀑布的壮观景象,某瀑布水流每秒做功1×10⁹J,水流的功率为______W,若水流速度减慢,单位时间内做功减少,功率将______,该过程中功率变化的原因是______改变。 17.测量某同学引体向上的功率,已知该同学质量60kg,每次引体向上重心上升0.4m,10s内完成5次,其单次做功______J(g取10N/kg),总功______J,功率为______W。 18.2026年中国分布式电传飞控系统研发成功,该系统某模块功率为1.2×10³W,工作2h做功______J,时间换算为______s,计算功率时所有物理量需采用______单位。 19.学生课间做俯卧撑,小明15s内完成20个俯卧撑,每次俯卧撑克服重力做功30J,小明的总功为______J,功率为______W,若小红相同时间完成15个,小明的功率______小红的功率(选填“大于”“小于”“等于”)。 20.某型号汽车发动机的额定功率为6×104W,在水平路面上匀速行驶时受到阻力是1500N.发动机在额定功率下,当汽车匀速行驶时,发动机所提供的牵引力大小为_______N,汽车的行驶速度为_______m/s,汽车行驶5min牵引力所做功为_______J. 21. 甲、乙两人在相同的水平路面上,分别以1m/s和0.5m/s的速度将两个完全相同的木箱沿直线匀速推动了10m.在此过程中,甲推木箱的力_______(填“大于”、“小于”或“等于”)乙推木箱的力;甲推木箱的做的功_______(填“大于”、“小于”或“等于”)乙推木箱做的功;_______(填“甲”或“乙”)做功的功率更大. 22.如图一个学生想测自己登楼梯的功率,为此,他必须测量的物理量有:________ 、________ 和________ . 三.解答题 23. 老师上完功率一节后,小红想测出自己从一楼到四楼的功率。现有如下器材: A.天平、B.弹簧测力计、C.台秤、D.秒表、E.电流表、F.电压表、G.温度计、H.皮尺。 (1)请帮小红选择最合适的测量工具________ ;(填序号) (2)请帮她写出实验步骤并用物理量符号表示所测的物理量________; (3)请帮她在虚线框内设计一个实验表; (4)请你用所测的物理量写出小红上楼的功率表达式________。 24. 风车是利用风力做功的装置.小明制作了一架小风车,他想粗略测定风车在一定风速下做功的功率,实验装置如图所示. (1)观察实验装置,小明是通过测量细线对 ________ 做功功率来测定风车做功功率的; (2)实验时,逐渐增加挂在细线下的回形针数量,直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止,需要测量的物理量有:回形针匀速上升的高度h、 ________ 、 ________ ,则风车做功的功率P= ________ ; (3)小明测量的风车做功的功率 ________ 风车的实际功率(大于/等于/小于). 25. 一辆满载物资的总重为G(N)的运输车,沿ABCD路线从A处到达D处,CD段与AB段高度差为h(m),如图甲所示.在整个过程中,汽车以恒定速度v(m/s)运动,在t=0时经过A处,t1时经过B处,t2时经过C处,汽车牵引力的功率P随时间变化的关系可简化为图乙所示(G、h、v、P1、P2、t1和t2均为已知量)。则: ①AB段长度为多少?(请用已知量表示); ②试计算,比较汽车在AB段和BC段运动时牵引力FAB、FBC的大小; ③汽车沿斜坡BC段运动时牵引力所做的功为多少(请用已知量表示)。 26. 大众宝来轿车的质量是1.6t,它以108km/h的速度在水平路面上匀速行驶20min,轿车受到的阻力是车重的0.1倍,求轿车在这段时间内: (1)发动机的牵引力F; (2)发动机所做的功W; (3)发动机的功率P。(g取10N/kg) 27.阅读短文,回答问题。 2026军事科技新发展——无人潜航器的功率应用 2025年俄乌冲突中,无人潜航器首次作为反舰攻击武器投入实战,开创了水下作战的新模式,2026年无人潜航器更是成为各国军事科技研发的重点,其察打一体的性能不断升级,成为水下战场的“隐形利刃”。某款2026年新型军用无人潜航器,在执行水下侦察任务时,需在水中匀速直线前进,其推进器的牵引力为500N,2min内前进了1800m;执行攻击任务时,推进器需增大牵引力,在1min内克服水的阻力做功3.6×10⁵J。我国在研发无人潜航器时,借鉴了“田忌赛马”的智慧,扬长避短打造出性价比高、性能优越的国产装备,同时融合了传统造船工艺的精髓,让现代军事科技与传统文化相得益彰。八年级学生在国防教育课上学习了这款潜航器的技术参数后,利用功率知识计算其推进器的做功快慢,还动手设计了测量小型潜航器模型功率的实验,实验中通过弹簧测力计测量牵引力,刻度尺测量移动距离,停表测量时间,再依次计算功和功率。这一过程让学生们不仅掌握了功率的测量方法,更深刻认识到物理知识在国防科技中的重要价值。 (1)计算功率的两个必要物理量是______和______,功率的国际单位是______。 (2)该潜航器执行侦察任务时,推进器做的功为( ) A.9×10⁵J B.9×10⁴J C.1.8×10⁶J D.1.8×10⁵J (3)其侦察任务时推进器的功率为( ) A.7500W B.750W C.15000W D.1500W (4)该潜航器执行攻击任务时,推进器的功率为( ) A.6×10³W B.3.6×10⁵W C.6×10⁴W D.3.6×10³W (5)学生们测量潜航器模型功率的实验中,关于功率测量的说法正确的是( ) A.只需测量牵引力和移动距离即可 B.测量的先后顺序不影响实验结果 C.需测量牵引力、移动距离和运动时间 D.若模型做变速运动,测量结果仍准确 ( 1 ) 学科网(北京)股份有限公司 $ 2025-2026学年沪科版八年级物理《第十章功与机械能第二节功率》精品讲义 ( 一.学习 目标 1.理解功率的物理意义,知道功率是表示物体做功快慢的物理量。 2.掌握功率的定义、公式及单位,能进行单位换算(W与kW)。 3.能运用功率公式 P= 及推导公式 W=Pt 、 t= 解决实际问题。 4.结合生活实例,区分功与功率的不同,了解常见物体的功率大小。 ) ( 二.重点难点 (一)重点 1.功率的物理意义、定义及公式。 2.功率的计算及单位换算。 (二)难点 1.理解功率与功、时间的关系(做功多不一定功率大,做功时间短不一定功率大)。 2.运用功率公式解决多过程、多力做功的实际问题。 ) 三.课前预习 1.物理学中,用________表示物体做功的快慢,该物理量叫做________。 2.功率的定义:单位________内所做的________,叫做功率。 3.功率的计算公式为,其中:P表示功率,W表示________,单位是________(符号J);t表示________,单位是________(符号s)。 4.功率的国际主单位是________,符号为________;常用单位还有________(符号kW),它们的换算关系是1kW=________W。 5.某机械10s内做功500J,则该机械的功率为________W,其物理意义是________________。 6.两台机器做功相同,所用时间越短,功率越________;若两台机器做功时间相同,做功越多,功率越________。 【答案】1.做功快慢;功率 2.时间;功 3.;功;焦耳;时间;秒 4.焦耳每秒(或瓦特);W;千瓦;1000 5.50;该机械每秒做功50J 6.大;大 四.课堂探秘 探究一:做功快慢的比较 无论是人做功,还是利用机械做功,都存在快慢问题。怎样描述做功的快慢? 如图两位搬运合起来。工人均从一楼搬运物体到楼上。若他们上行楼层的高度相同,但所用时间或物重不同,你能判断谁对货物做功快吗?请与同学交流你的判断方法。 【解析】要判断两位工人谁对货物做功更快,我们可以通过比较单位时间内做功的多少(即功率)来确定,具体思路如下: (1)分析做功的大小:两位工人搬运的货物重力相同,上行的楼层高度相同,根据功的公式W=Gh,可知两人对货物做的功W是相等的。 (2)比较做功的快慢:做功相同的情况下,所用时间越短,做功越快(功率越大)。 【总结】做功相同,比较时间,时间越短,做功越快。 【思考】:若做功多少和用时都不同,如何精确比较做功快慢? 若做功和时间都不同,可计算功率,功率越大,做功越快 1.概念:功率是表示物体做功快慢的物理量,物理学中定义为单位时间内所做的功。 2.理解:功率不表示“做功多少”,而是“做功的效率”——如同跑步的“速度”(快不快)而非“路程”(远不远),例如大功率机器未必做功多,但相同时间内一定比小功率机器做功更快。 3.与功的区别:功是过程量(“做了多少”),功率是状态量(“做得快慢”);做功多的物体功率不一定大(可能用时久),功率大的物体做功也不一定多(可能用时短)。 实例:1000W的微波炉比500W的加热更快,体现功率越大做功越快;运动员冲刺时功率比慢跑时大,说明同一物体做功快慢可变化。 探究二:功率公式的推导与应用 1.定义式推导:根据功率的定义“单位时间内做的功”,得出 P=。 2.结合功的公式 W=Fs ,推导功率的导出式: P==Fv (适用于匀速直线运动,v为物体运动速度)。 3.单位换算探究:1W=1J/s,表示1秒内做功1焦耳;1kW=1000W。 4.生产生活中的功率 生产生活中常用功率表示人或机械做功的快慢,功率是机器的一个重要性能指标。不同物体在不同状态下做功的功率往往有比较大的差异。 (1)优秀自行车运动员长时间运动的功率约为480W,短时间运动的功率可达2kW。 (2)马长时间拉车的功率约为750W。 (3)蓝鲸游动时的功率可达350kW。 (4)排量为2L的家用小轿车的功率约为110kW,10t载重汽车的功率约为180kW。 (5)某型号电力机车的功率约为7200kW,"复兴号"动车总功率可达10000kW。 (6)万吨级远洋货轮的功率为7000-23000kW。 探究三:功率计算 例1. 小明用200N的水平拉力将重500N的木箱在水平地面上匀速拉动10m,用时20s,求小明拉力的功率。 【解析】先计算拉力做的功。根据功的公式 W=Fs ,拉力F=200N,木箱在拉力方向移动的距离s=10m,因此 W=200N×10m=2000J 。再计算功率。根据功率公式 P=W/t ,做功时间t=20s,因此 P=2000J/20s=100W。 例2.一台功率为5kW的起重机,1分钟内可做多少功?若用它匀速提升重1000N的物体,1分钟内物体被提升的高度是多少? 【解析】统一单位。功率P=5kW=5×10³W,时间t=1min=60s。计算1分钟内做的功。根据推导式 W=Pt ,得 W=5×10³W×60s=3×10⁵J。计算物体被提升的高度。起重机对物体的拉力F=G=1000N,由 W=Fs 得 s=W/F=3×10⁵J/1000N=300m。 例3.某人用如图所示的牵引装置来锻炼关节的功能。重物的质量为3kg,若小腿拉绳使重物在3s内匀速上升0.5m,试求绳子拉重物的功率。(不计摩擦力,g取10N/kg) 解:由题意,重物的质量m=3kg,重物移动的距离s=0.5m,经历的时间t=3s。重物匀速上升,由二力平衡条件,绳子对重物的拉力大小F=G=mg=3kgx10N/kg=30N绳子拉重物做的功 W=Fs=30Nx0.5m=15J,P=W/t=15J/3s=5W,所以,绳子拉重物的功率是5W。 【讨论】拉力做功的快慢与重物移动的快慢有什么关系呢?我们可通过哪些方式改变绳子拉重物的功率,满足不同的锻炼需求? 【解析】-拉力做功快慢与重物移动快慢的关系:在拉力F不变时,重物移动速度v越快,拉力的功率P = Fv越大,做功越快。我们可通过:(1)改变拉力大小(如更换不同质量的重物);(2)改变重物移动速度(如改变匀速上升的速度)。 【功率计算的注意事项】 1.公式中“W”必须是物体在“t”时间内所做的总功,“t”是做这些功所用的总时间,对应关系要明确。 2.计算时单位要统一:W用J,t用s,P的单位为W;若W用kJ,t用h,P的单位为kW(1kW=1kJ/h)。 3.区分“功”与“功率”:功表示做功的多少,功率表示做功的快慢,两者无必然联系(做功多的物体功率不一定大)。 【经典例题】 例1.2025年北京国际科创展上,国产“灵犀”人形机器人精准完成非遗刺绣动作,其功率参数标注为500W。关于功率,下列说法正确的是( ) A. 功率越大,做功越多 B. 功率越大,做功时间越短 C. 功率表示物体做功的快慢 D. 500W表示机器人每秒做功500J/s 【答案】:C 【解析】:功率的核心物理意义是表示物体做功的快慢,与做功多少、时间长短无直接因果关系,A、B错误;500W的物理意义是每秒做功500J,D单位表述错误,故选C。 例2.2026年春晚,AI舞蹈机器人“星梦”与舞蹈演员共舞,机器人功率为800W,演员做功功率为400W。下列说法正确的是( ) A. 机器人做功一定比演员多 B. 相同时间内,机器人做功比演员多 C. 做功相同,演员用时比机器人少 D. 机器人做功比演员快,所以做功一定多 【答案】:B 【解析】:功率大表示做功快,相同时间内,功率大的物体做功多,B正确;做功多少还与时间有关,A、D错误;做功相同时,功率小的用时多,演员功率小,用时应更长,C错误。 例3. 如图两名运动员,甲比乙高,若他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等,则(  ) A. 甲做功较多,功率较大 B. 乙做功较多,功率较小 C. 甲做的功较多,甲、乙功率相等 D. 甲、乙做功相等,乙的功率大 【答案】A 【解析】两人举起的杠铃质量相同,则杠铃重相同,甲比乙高,则举起的高度,由可知,举起杠铃做的功,因为举起杠铃用的时间相同,所以根据知,做功的功率。故选A。 例4. 如图所示,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(  )(g取10N/kg) A. 1200W B. 10W C. 12W D. 120W 【答案】D 【解析】人的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N,在10s内连续向上跳12个台阶,已知每个台阶的高度为0.2m,那么他做的功W=Fs=500N×0.2m×12=1200J,这个人在这段时间内的功率故选D。 例5. 下列关于功率的说法中,正确的是( ) A. 物体做功越多,功率越大 B. 物体做功时间越短,功率越大 C. 物体做功越快,功率越大 D. 物体做功时间越长,功率越大 【答案】C 【解析】A.由可知,物体做功越多,时间未知,功率不一定越大,故A错误; B.由可知,物体做功时间越短,做功多少未知,功率不一定越大,故B错误; C.功率表示做功的快慢,物体做功越快,功率越大,故C正确;D.由可知,物体做功时间越长,做功多少未知,功率不一定越大,故D错误。故选C。 例6. 小敏同学和他所骑的轻便自行车总重约600N,上学路上他骑车在20s内匀速通过了一段长100m的平直公路.若自行车所受路面的阻力约为人和车总重力的0.05倍,则通过该段公路时,小敏同学蹬车的功率约为( ) A. 150W B. 300W C. 1500W D. 3000W 【答案】A 【解析】由题知,小敏骑自行车受路面的阻力f=0.05×600N=30N,因小敏匀速骑车,所以小敏的骑车动力F=f=30N,小敏做的功W=Fs=30N×100m=3000J,小敏蹬车的功率 故选A。 例7.甲同学体重600牛,乙同学体重500牛,他们进行登楼比赛.甲跑上五楼用30秒,乙跑上五楼用24秒.__________同学做功较多,___________同学的功率较大. 【答案】 甲 乙 【解析】根据题意知道,甲、乙两同学上楼的高度h相同,甲、乙两同学的体重是:G1=600N,G2 =500N,所以,由W=Gh知道,甲同学做功较多;甲、乙两同学上楼做功功率之比是: ,即乙同学上楼做功功率较大. 例8. 在2005年中考体育达标“跳绳项目”测试中,白云同学1 min跳了120次,每次跳起的高度约为4 cm.若她的质量为50 kg,则她跳一次做的功约为_________J,她跳绳的平均功率约为_________W.(取g=10 N/kg) 【答案】 20 40 【解析】每跳一次所做的功为克服重力所做的功:W 1=Gh=mgh=50 kg×10 N/kg×0.04 m=20 J她1 min做的功W=120×20 J=2 400 J ,她跳绳的平均功率为:P==40 W. 例9. 我们可以用两种方法来比较物体做功的快慢。如图所示,用挖掘机挖土比人力挖土做功快,所用的比较方法是:做功时间相同,比较做功多少。另一种比较做功快慢的方法是:______相同,比较_________。 【答案】 做功 做功时间 【解析】判断做功快慢有两种方法,一种是做相同的功,比较做功时间的长短,一种是在相同的时间内,比较做功的多少。 例10.高出水面 30m 处有一个容积是 50 m 3 的水箱,要用一台离心式水泵抽水给水箱,1h即可把水箱充满.这台水泵的功率至少是多少千瓦?( g 取10 N/kg) 【解析】由ρ=m/V知道,一水箱水的质量是:m=ρV=1×103 kg/m3 ×50m3 =5×104 kg, 水箱充满水的过程,克服重力做的功是:W有=Gh=mgh=5×104 kg×10N/kg×30m=1.5×107 J, 故这台水泵的功率是:P=W/t=1.5×107J/3600s≈4166.7W≈4.2kW 五.课堂检测 (一).选择题 1.下列情景中,体现“功率越大,做功越快”的是( ) A. 甲同学用10s搬完一箱书,乙同学用15s搬完同样的书 B. 家用1000W电水壶比500W电水壶更快烧开同样的水 C. 运动员A1分钟跑3000m,运动员B1分钟跑2500m D. 起重机甲吊着重物上升10m用20s,起重机乙吊着重物上升15m用30s 【答案】:B 【解析】:A、C是相同功或路程比较时间,未直接体现功率;B中电水壶功率不同,烧开同样的水(做功相同),功率大的用时短,体现功率与做功快慢的关系;D中两起重机功率相同(P=Gh/t,Gh与t比值相同),无法体现功率差异,故选B。 2.2025年非遗文化节上,智能机器人“锦织”完成一幅蜀锦织造用时2小时,传统工匠完成同样作品用时8小时。关于两者功率,下列说法正确的是( ) A. 机器人功率一定比工匠大 B. 工匠功率一定比机器人大 C. 两者功率一定相等 D. 无法比较,因为不知道做功多少 【答案】:A 【解析】:完成同样作品,做功多少相同(W=Fs,完成相同任务做功相同),根据P=W/t,用时越短功率越大,机器人用时短,故功率一定比工匠大,选A。 3.下列说法正确的是 ( ) A. 做功越多,功率一定越大 B. 做功时间越短,功率一定越大 C. 功率是单位时间内完成功 D. 省力的机械功率一定大 【答案】C 【解析】A. B. 根据知,功率与做功的多少与时间两个物理量有关,当做功越多时,或时间越短时,功率不一定大,故AB错误;C. 功率是单位时间内完成的功,即表示做功的快慢,故C正确;D. 机械否省力与功率没有关系,故D错误;故选C. 4.小丽用40N的水平推力将一个重90N的箱子水平推动了1m,所用时间2s;小宇又将这个箱子匀速提上了0.4m高的台阶,所用的时间1.5s,比较小丽、小宇所做的功W1、W2和做功的功率P1、P2之间大小的关系是( ) A. W1>W2 P1<P2 B. W1>W2 P1>P2 C. W1<W2 P1<P2 D. W1<W2 P1>P2 【答案】A 【解析】小丽做的功W1=F1S1=40N×1m=40J小丽做功的功率P1===20W,由于物体被匀速提起,则向上提箱子的力F2=G=90N,小宇做的功W2=F2×S2=90N×0.4m=36J小宇做功的功率P2===24W通过以上计算可知:W1>W2,P1<P2,故A正确,故BCD错误。故选A。 5.两台机器工作时的功率之比为2∶3,做功时间之比是2∶1,则它们做的功之比为( ) A. 4∶3 B. 3∶4 C. 2∶1 D. 1∶3 【答案】A 【解析】根据做功公式可得故选A。 6.用测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动,两次运动的s-t图象如图,其对应的测力计示数分别为F1和F2,功率分别为P1和P2,则它们大小关系正确的是(  ) A.F1>F2 P1>P2 B. F1=F2  P1>P2 C. F1=F2 P1<P2 D. P1<F2 P1<P2 【答案】B 【解析】木块两次都进行匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,滑动摩擦力相等,拉力F相等,即F1=F2从图象中可以判断出,第②次的运动速度v较小,根据公式P=Fv,当拉力相等时,速度越大,拉力的功率越大,即P1>P2故选B。 7.登楼梯比赛时,某同学从底楼匀速登上5楼,共用了12s,该同学登楼时克服重力做功的功率最接近于( ) A. 500W B. 100W C. 50W D. 10W 【答案】A 【解析】因为每层楼高大约在3m左右,登上5楼共登了4层,所以登的高度是:h=12m,若同学的体重估计为500N,则该同学登楼时克服重力做的功是:W=Gh=500N×12m=6000J,该同学克服重力做功的功率是:P=W/t=6000J/12s=500W,较接近答案A ,故选A. 8.王小虎同学听到上课铃响了,他一口气从一楼跑到三楼,所用时间为10秒。那么他上楼过程中,克服自己重力做功的功率最接近下面哪个值( ) A. 3W B. 30W C. 300W D. 3000W 【答案】C 【解析】因王小虎同学是学生体重约400N,一层楼高约4m,从一楼跑到三楼有两层楼高约8m,所用时间为10秒。则克服自己重力做功的功率 所以C选项比较接近。故选C 9. 利用拖拉机耕地时总比在道路上行驶时速度慢,这是为了( ) A. 提高拖拉机的效率 B. 增大柴油机的功率 C. 提高燃料的利用率 D. 增大拖拉机的牵引力 【答案】D 【解析】拖拉机深耕时总比在道路上行驶时,需要克服更大阻力,所以需要更大的牵引力,但拖拉机发动机的功率是一定的,根据公式P=Fv可知,速度就会变慢,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。 10. 如图所示,体重相同的两位同学将相同重物从一楼搬到三楼,所用时间不同。根据图中提供的信息,判断以下说法正确的是(  ) A. 甲图中同学做功多,做功快 B. 乙图中同学做功多,做功快 C. 两同学做功多少相同,甲图中同学做功时间少,做功快 D. 两同学做功多少相同,乙图中同学做功时间多,做功快 【答案】C 【解析】比较做功快慢的方法有两种:(1)在功相同时,比较做功时间的长短,做功时间越短功率越大;(2)在做功时间相同时,比较做功的多少,做的功越多功率越大。由图可知两人做的功相同,但做功时间不同,所以做功的快慢不同,做功时间少的同学做功快,即甲图同学做功快。故ABD错误,C正确。故选C。 11. 如图用大小相等的拉力F,沿不同的方向拉同一物体运动相同的路程s,则下列判断正确的是(  ) A. 甲图中的拉力F做功最快 B. 乙图中的拉力F做功最慢 C. 丙图中的拉力做功最多 D. 甲、乙、丙三种情况拉力F做功不相等 【答案】A 【解析】CD.根据题意知道F甲=F乙=F丙s甲=s乙=s丙由功的计算公式知道W甲=W乙=W丙即三种情况下拉力F做功相等,故CD错误;AB.由于图甲水平面光滑,乙水平面粗糙,丙斜面粗糙且物体在F作用下向上运动,所以甲中物体拉动时速度最快,时间最少,由 知道,甲图中拉力F做功最快,故A正确,B错误。故选A。 12. 已知雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度大小的二次方成正比,且不同质量的雨滴所受空气阻力与速度大小的二次方的比值相同.现有两滴质量分别为m1和m2的雨滴从空中竖直下落,在落到地面之前都已做匀速直线运动,那么在两滴雨滴落地之前做匀速直线运动的过程中,其重力的功率之比为( ) A. m1:m2 B. : C. D. 【答案】C 【解析】在落到地面之前都已做匀速直线运动,有二力平衡条件可知 所以.由公式可知故选C。 (二).填空题 13.2026年中国攻克飞翼超音速技术难题,某飞翼验证机在试飞中10s内完成了5×10⁴J的功,该验证机做功的功率为______W,功率的物理意义是该验证机每秒做功______J,此功率值反映了该验证机做功的______。 【答案】:5×10³;5×10³;快慢 【解析】:根据功率公式P=W/t,代入数据得P=5×10⁴J/10s=5×10³W;功率表示物体做功的快慢,其数值等于单位时间内所做的功,即每秒做功5×10³J。 14.学生跳绳测试中,小明质量50kg,1min内跳绳120次,每次跳绳重心上升0.05m,小明跳绳时克服重力做功的功率计算需先求总功、再算______,其重力G=______N(g取10N/kg),单次克服重力做功为______J。 【答案】:总时间;500;25 【解析】:功率计算的核心是功与做功时间的比值,故需先求总功再算总时间;重力G=mg=50kg×10N/kg=500N;单次做功W=Gh=500N×0.05m=25J。 15.2026年德军打造本土版“星链”,某卫星入轨过程中,火箭发动机以1×10⁶W的功率工作5s,发动机做功______J,功率公式P=W/t的推导依据是______,该过程中发动机做功的快慢______(选填“不变”“变大”“变小”)。 【答案】:5×10⁶;功率是功与时间的比值;不变 【解析】:由W=Pt得W=1×10⁶W×5s=5×10⁶J;功率定义为功与做功所用时间之比,故可推导出W=Pt;恒定功率工作时,物体做功的快慢保持不变。 16.古诗词有“会当凌绝顶,一览众山小”,小华攀登泰山时,用20min登上高600m的山峰,克服自身重力做功的功率为50W,小华克服重力做的总功为______J,20min换算为______s,功率测量的核心原理是______。 【答案】:6×10⁴;1200;P=W/t 【解析】:时间t=20min=1200s,由W=Pt得W=50W×1200s=6×10⁴J;功率的测量原理均基于其定义式P=W/t,即通过测量功和时间计算功率。 17.2025年陶瓷基复合材料实现量产,该材料应用于飞行器后,某飞行器发动机功率为2.5×10⁵kW,其单位换算为______W,1kW=______W,该数值表示发动机每秒做功______J。 【答案】:2.5×10⁸;1000;2.5×10⁸ 【解析】:功率单位换算关系为1kW=1000W,故2.5×10⁵kW=2.5×10⁵×10³W=2.5×10⁸W;功率数值等于单位时间内做的功,即每秒做功2.5×10⁸J。 18.学生做“测量爬楼梯的功率”实验,实验器材除体重计、秒表外,还需要______,体重计测______,秒表测爬楼梯的______。 【答案】:刻度尺;人的质量(重力);时间 【解析】:爬楼梯的功率P=W/t=Gh/t=mgh/t,故需用刻度尺测楼梯的竖直高度,体重计测人的质量(可计算重力),秒表测爬楼梯的时间。 19. 小强推着小车,30s内在水平地面上匀速前进了15m,则小车的速度为_______m/s.如果水平推力为10N,在此过程中小强对小车做的功为 ________ J,功率为________W. 【答案】 0.5 150 5 【解析】小车的速度:;小强所做的功:W=Fs=10N×15m=150J; 小强做功的功率:. 20. 如图所示,小明同学向上跳台阶进行晨练,已知小明重500N,在10s内匀速连跳12级台阶(每级台阶的高度为0.2m),在这个过程中,小明克服摩擦做功为2800J,那么,小明竖直向上跳的平均速度是__________m/s,小明克服重力做的功是__________J,小明做功的总功率是__________W。 【答案】 0.24 1200 400 【解析】小明在10s内竖直向上通过的路程h=12×0.2m=2.4m所以,小明竖直向上跳的平均速度是,小明克服重力做的功是WG=Gh=500N×24m=1200J,小明做的总功是W总=WG +W摩擦力=1200J+2800J=4000J小明做的总功率是 21. 重为120N的物体在F=20N的水平拉力作用下沿水平面向右做匀速运动。物体运动距离—时间图像如图所示,则 (1)物体运动速度为_______; (2)物体运动过程中受到的摩擦力是______; (3)物体运动了6m的过程中,重力做的功是___________; (4)物体运动过程中拉力的功率是___________。 【答案】 1.2m/s 20N 0 24W 【解析】(1)由图像知道,物体做匀速直线运动,且当物体的路程s=18m时,运动的时间是t=15s,所以物体的速度是 (2)由于物体在水平方向上做匀速直线运动,由平衡条件知道,物体受到的拉力与摩擦力大小相等,即物体受到的摩擦力是20N。 (3)物体在竖直方向上没有移动距离,所以重力对物体没有做功,即重力做功为0。(4)拉力的功率是 22.如图描绘了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,由图像可知,他的重心移动的最大高度为_____cm,若该同学的体重为500N,则他1min内克服重力做功的功率为_____W。 【答案】 6 75 【解析】由图象可知,某同学的重心移动的最大高度为6cm;跳绳者每跳一次克服重力所做的功:W=Gh=500N×0.06m=30J,由图分析可知,跳一次的时间为0.4s,故1min内跳150次,1min的平均功率为:P==75W。 (三).解答题 23. (1)学校买了一箱物理器材,小军同学将它从一楼搬运到三楼,小丽同学想测量小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率. ①测量所需要的器材有:_______、_______、_______. ②小丽同学设计的测量步骤如下,其中多余的是_______. A.测出箱子的质量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.测出小云上楼所用的时间t E.算出小云搬运箱子的功率P ③用所测物理量计算功率的表达式是P=_______. (2)在测量登楼梯功率时,某同学从底楼匀速登上三楼,共用了10s,该同学登楼时克服重力做功的功率最接近于_______. A.3000W B.300W C.30W D.3W. 【答案】 (1)磅秤 刻度尺 秒表 B (2)B 【解析】(1)①在本实验中需要测量出箱子的质量m(重力)、楼的高度h和上楼所用的时间t,所以所需的器材有磅秤、刻度尺和秒表;②对箱子所做的功只与箱子的重和箱子升高的高度有关,而与箱子所通过的路程无关,所以B测出楼梯的总长度L是多余的;③测出各个数据后,可算出对箱子做功的功率的表达式为P=W/t=Gh/t=mgh/t;(2)中学生的重力约为500N,三楼的高度约为6m,所以上楼克服重力所做的功约为3000J,所以克服重力的功率P=W/t=3000J/10s=300W,故应选B. 24. 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.这样上提下放,重复动作,达到锻炼臂力和腹肌的目的.陈强同学能连续匀速做16个规范的引体向上动作,课外活动小组的同学现要估测陈强同学做引体向上时的功率. (1)请你说出应测量的物理量是______________、_______________和_____________. (2)写出计算陈强同学做动作时功率的表达式P=_______.(用测量的物理量表示) 【答案】(1)陈强同学的质量m 做完16次的时间t 每做一次他上升的高度h (2) 【解析】根据功率的计算公式分析:功率为:,所以需要测量的物理量有:同学的质量m;一次引体向上身体上升的高度h;16次引体向上所用的时间t;因为做了16次引体向上,所以做功为:功率为:. 25. 小明家买了一桶水,小明的爸爸要将这桶水搬到他家所住的3楼(如图所示),小明想用所学的物理知识测量他爸爸搬水的过程中对这桶水所做功的功率。 (1)小明设计的实验步骤如下,其中不必要的是___________ A.测出这桶水的重力 B.测出两层楼的楼梯总长度 C.测出两层楼的竖直高度 D.测出上楼所用的时间 E.算出他爸爸搬运这桶水的功率 (2)小明在测量中所需要的器材有:弹簧测力计(量程足够大)、____和____; (3)小明设计了一个记录数据的表格,请你帮小明完成表格第一行中还未填好的内容________。 两层楼的高度h/m 上楼的时间t/s 搬运这桶水的功率P/W 【答案】(1)B (2)皮尺(或卷尺) 秒表(或手表、钟表) (3)桶的重力G/N 【解析】(1实验中,要测量该同学登楼时对这桶水所做功功率,只要测量一下这桶水的重力G、爬楼时间t和从一楼到三楼的高度h,不需要测出楼梯的总长度,故B步骤是多余的。(2)在测量小军搬运器材上楼的功率时,所以需要弹簧测力计测出桶的重力,需要测量楼的高度和爬楼时间,因此还需要的测量仪器有卷尺和秒表。(3)实验中所要测量的这些物理量:桶的重力、楼梯高度、登楼时间、功率,所以在表格中需要记录桶的重力,单位是N,如下表所示: 桶是重力/N 两层楼的高度h/m 上楼的时间t/s 搬运这桶水的功率P/W 26. 我国首款大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600如图所示,该飞机蓄满水后总质量53.5t.为检测飞机性能,先后进行了模拟灭火和水面滑行测试.在灭火测试中:飞机盘悬在火场上方150m处,将所蓄水分次投下,每次投水200kg,用时20s到达地面.在水面滑行测试中:飞机在水平面上以10m/s的速度沿直线匀速滑行了60s,若飞机发动机牵引力的总功率始终保持2.5×106W.(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求 (1)飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积; (2)每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率; (3)飞机在水面沿直线匀速滑行时,飞机所受的牵引力. 解:(1)因为AG600蓄满水后静止在水面上,所以飞机受到的浮力:, 由F=ρ水gV排可得,排开水体积: (2)每次投下的水在下落过程中重力做功:W=Gh=m水gh=200kg×10N/kg×150m=3×105J, 重力做功的平均功率:; (3)飞机发动机牵引力总功率始终保持2.5×106W.因为,所以,飞机在水面沿直线匀速滑行时,飞机所受的牵引力:. 答:(1)飞机蓄满水静止在水面上时排开水体积为;(2)每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率是;(3)飞机在水面沿直线匀速滑行时,飞机所受的牵引力为; 27.阅读短文,回答问题。 2025中国商业航天突破——朱雀三号火箭的功率奥秘 2025年12月3日,中国蓝箭航天朱雀三号重复使用运载火箭完成发射入轨,成为国内首次尝试一级回收的运载火箭,填补了我国商业航天可回收火箭技术的空白,让太空运输成本向平民化迈进了关键一步,这一成就也印证了“青,取之于蓝,而青于蓝”的创新传承理念。朱雀三号火箭发射时,一级助推器需在10s内将箭体竖直向上推动50m,已知火箭箭体及搭载载荷总重力约为1.2×10⁶N,发射过程中火箭做匀速直线运动,助推器的推力完全克服重力做功。在火箭回收阶段,科研人员需要精准测量助推器的做功功率,以此判断回收系统的性能,测量时会通过专业设备记录助推器做功的多少和对应的时间,再通过功率公式计算得出结果。八年级物理兴趣小组的同学也对该火箭的功率进行了测算,他们结合功率的物理意义和计算公式,一步步推导助推器的做功快慢,深刻感受到了航天科技中物理知识的实际应用。而朱雀三号的技术突破,也让我国商业航天在世界舞台上拥有了更多话语权,正如《韩非子·喻老》中“千里之堤,溃于蚁穴;千里之行,始于足下”,航天强国的建设正是从每一次技术突破开始。 (1)功率的物理意义是表示物体______的物理量,其定义式为P=______。 (2)朱雀三号火箭一级助推器在发射阶段做的功为( ) A.6×10⁷J B.1.2×10⁷J C.6×10⁸J D.1.2×10⁸J (3)该助推器在发射阶段的功率为( ) A.6×10⁶W B.6×10⁷W C.1.2×10⁶W D.1.2×10⁷W (4)科研人员测量助推器回收阶段的功率时,不需要测量的物理量是( ) A.助推器的推力 B.助推器做的功 C.做功对应的时间 D.以上都不需要 (5)下列关于功率的说法,正确的是() A.做功越多,功率一定越大 B.做功时间越短,功率一定越大 C.单位时间内做功越多,功率越大 D.功率越大,做功所用时间一定越短 【答案】(1)做功的快慢;W/t (2)A (3)A (4)A (5)C 【解析】(1)功率是描述物体做功快慢的物理量,其定义为功与做功所用时间之比,公式为P=W/t。(2)火箭匀速直线运动,推力F=G=1.2×10⁶N,做功W=Fs=1.2×10⁶N×50m=6×10⁷J,故选A。(3)功率P=W/t=6×10⁷J/10s=6×10⁶W,故选A。(4)测量功率可直接用定义式P=W/t,只需测量功和对应的时间,无需测量推力,故选A。(5)功率由功和时间共同决定,做功多或时间短,若单一量变化,功率不一定变化;单位时间内做功越多,即W/t的比值越大,功率越大,故选C。 六.课后作业 (一)完成知识清单 1.功率是表示物体______的物理量,功率越大,说明物体做功越______。 2.功率的定义:单位______内所做的______叫做功率。 3.功率的物理意义揭示了物体做功的______(选填“多少”或“快慢”),与做功的多少和做功时间的______有关。 4.甲物体10s内做功500J,乙物体20s内做功800J,物体的功率更大,表明该物体做功更。 5.做功多的物体,功率______大(选填“一定”或“不一定”);做功时间短的物体,功率______大(选填“一定”或“不一定”)。 6.功率的定义式为P=______,其中P表示功率,W表示______,t表示______。 7.功率的国际主单位是______,简称______,符号为______;常用单位还有______,符号为______,1kW=W,1W=1。 8.某物体在水平方向上受到100N的拉力,匀速前进了20m,用时10s,则拉力做的功W=______J,功率P=______W。 9.一台机器在30s内做功1.5×10⁵J,它的功率为______W,合______kW。 10.功率公式的变形式:求功W=,求时间t=。 11.某同学用50N的力将重100N的物体沿水平地面推动3m,用时6s,该同学对物体做的功为______J,功率为______W。 12.测量功率的原理是______,需测量的物理量有______和______。 13.测量某物体做功的功率时,若用弹簧测力计测量力F,刻度尺测量物体移动的距离s,停表测量做功时间t,则先通过公式______计算出功W,再代入功率公式计算。 14.测量人爬楼的功率时,需要测量的物理量包括人的______、爬楼的______和爬楼所用的______。 15.用刻度尺测量物体移动距离时,应使刻度尺与物体运动方向______,并估读到分度值的下一位;用停表测量时间时,要注意启动和停止的时机与物体做功的______保持一致。 16.某实验小组测量水平拉动小车的功率,测得拉力F=20N,小车移动距离s=1.5m,时间t=3s,则小车的功率P=______W。 【答案】1.做功快慢;快 2. 时间;功 3. 快慢;比值 4. 甲;快 5. 不一定;不一定 6.W/t;功;做功时间 7. 瓦特;瓦;W;千瓦;kW;1000;J/s 8. 2000;200 9. 5000;5 10. Pt;W/P 11. 150;25 12.P=W/t;功;做功时间 13. W=Fs 14. 质量;高度;时间 15. 平行;开始与结束 16. 10 (二)强化训练 一.选择题 1.关于功和功率,下列说法正确的是( ) A. 做功越多,功率越大 B. 功率越大,做功越慢 C. 做功时间越短,功率越大 D. 做功相同,用时越短,功率越大 【答案】:D 【解析】:功率由功和时间共同决定,A忽略时间,C忽略做功多少,均错误;功率越大做功越快,B错误;根据P=W/t,做功相同时,时间与功率成反比,用时越短功率越大,D正确。 2.2026年学生科技节上,丙同学制作的太阳能小车功率为20W,丁同学制作的电动小车功率为50W。下列说法错误的是() A. 电动小车做功比太阳能小车快 B. 相同时间内,电动小车做功更多 C. 若两小车做功相同,太阳能小车用时更长 D. 电动小车的功率是太阳能小车的2.5倍,所以做功一定是2.5倍 【答案】:D 【解析】:功率是做功快慢的物理量,50W>20W,A正确;相同时间内,功率大的做功多,B正确;做功相同时,功率小的用时久,C正确;做功多少还与时间有关,未说明时间,无法确定做功倍数关系,D错误。 3. 春游时,小明和小红决定爬山比赛,他们同时出发,结果又同时到达山顶。想判断谁的功率大,还需知道的物理量是(  ) A. 山的高度 B. 二人身高 C. 爬山的时间 D. 二人的体重 【答案】D 【解析】根据P=可知,想判断谁的功率大,需要比较两人的重力G、爬山的高度h、爬山所用的时间t。他们爬同一座山,高度h相同,同时出发、同时到达山顶,所用时间t相同,则还需要知道两人的体重G。故选D。 4. 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)一时间(t)图象如图所示,根据图象,下列判断正确的是(  ) A. 两次物体运动速度:v1<v2 B. 两次物体所受的拉力:F1>F2 C. 0﹣6s两次拉力对物体所做的功:W1>W2 D. 0﹣6s两次拉力对物体做功的功率:P1<P2 【答案】C 【解析】A.由图像可知,在相同时间内,物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程,所以v1>v2,故A错误.B.同一物体重力相等,对水平面的压力相等,在同一水平面接触面的粗糙程度相同,因此两次拉动物体时,物体受到的摩擦力相等.由于物体做匀速直线运动,所受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以两次物体所受的拉力:F1=F2,故B错误.C.由图像可知,0-6s物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程,又因为F1=F2,根据W=Fs可得,0-6s两次拉力对物体所做的功:W1>W2,故C正确.D.0-6s两次拉力对物体所做的功:W1>W2,时间相同,由可得,0-6s两次拉力对物体做功的功率:P1>P2,故D错误.答案为C. 5. 如图所示,光滑斜面AB>AC,沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部所用时间相同,所需拉力分别为F1和F2 , 所做的功的功率分别为P1和P2 . 则 A. F1<F2 , P1<P2 B. F1>F2 , P1>P2 C. F1>F2 , P1=P2 D. F1<F2 , P1=P2 【答案】D 【解析】(1)斜面AB倾斜角度小于AC,所以物体沿AB运动时拉力较小,即F1<F2;(2)斜面光滑说明摩擦力为0,使用任何机械都不省功,所以拉力在两斜面上做功相同,即W1=W2.时间相同, 由公式P=知,P1=P2.故选D. 6. 如图甲所示,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关系图象如图乙所示.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,下列判断正确的是 ( ) A. F1>F2,P1>P2 B. F1=F2,P1>P2 C. F1>F2,P1=P2 D. F1<F2,P1<P2 【答案】B 【解析】由图乙可知两次情况下,木块做匀速直线运动,所以拉力和摩擦力是一对平衡力,即F= f.因运动过程中所受摩擦力是滑动摩擦力,滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关,木块运动过程中压力和接触面粗糙程度不变,所以两次情况下摩擦力不变,即拉力F1=F2,由图乙可知v1>v2,因为拉力功率P=Fv,F1=F2,所以P1>P2,故B符合题意. 7.一位体重为50kg的同学在跳绳测试中,1min跳180次,每次腾空的最大高度平均为4cm,则他在跳绳过程中,克服重力做功的平均功率是( ) A. 3600W B. 6000W C. 500W D. 60W 【答案】D 【解析】根据题意知道,该同学的重力是:G=mg=50kg×10N/kg=500N,每次腾空的最大高度平均是:h=4cm=0.04m,所以,跳一次克服重力做功是:W=Gh=500N×0.04m=20J,又因为1min跳180次,则imin所做的总功是:W总=180×20J=3600J,克服重力做功的功率是:P=W总/t=3600J/60S=60W,故选D. 8. 一辆汽车在平直公路上沿直线向前行驶,途中经过一段泥泞路面,如果汽车发动机的功率始终保持不变,则汽车行驶路程s随时间t的变化关系可能是( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】汽车发动机的功率始终保持不变,途中经过一段泥泞路面,由于泥泞路面摩擦阻力增大,则汽车的牵引力也随之增大,根据可知,汽车的速度变小;速度变小,则相同时间内通过的距离变小.A图,始终为匀速直线运动,不正确;B图,中间一段,在相同时间内通过的距离更远,不正确;C图,中间一段,随时间的变化,路程出现减小的情况,不正确;D图,中间一段,在相同时间内通过的距离变小了,说明速度减小了正确;故选D. 9. 甲乙两台机器已知功率之比为5:2,速度之比为1:2,则它们的动力之比为( ) A. 5:1 B. 1:5 C. 2:3 D. 4:3 【答案】A 【解析】由P=W/t=Fs/t=Fv知道,机器的动力是:F=P/v,所以甲乙两台机器的动力之比是:,故选A. 10. 汽车爬坡时驾驶员的操作是:加大油门,同时将变速器换成低速挡。加大油门是使发动机发挥最大的功率,换用低速挡是为了减速。那么,在爬坡时,减少汽车的速度是为了( ) A. 保证安全 B. 获取更大的动力 C. 省油 D. 增大惯性 【答案】B 【解析】汽车爬坡时,需要发动机有很大的牵引力,而单靠增大功率无法达到必要的牵引力,由P=Fv得:要想使F增大,只能减小速度。当功率为最大,速度最小时,牵引力最大;所以,减小速度可以增大发动机的牵引力,不是为了保证安全;油量取决于油门的大小,所以,也无法省油;机械效率取决于损耗能量的多少,而减小速度不会减小能量的损耗,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。 11. 某班准备组织一次爬楼比赛活动,要求从一楼登上五楼,比比谁的功率最大.怎样比较谁爬楼的功率最大?讨论中,同学们提出测量的物理量有:①一楼到五楼的高度h; ②从一楼到达五楼所用的时间t;③每个同学的质量或体重G.下面比较方案中可行是( ) A. 比较t的大小 B. 比较G的大小 C. 比较的大小 D. 比较的大小 【答案】C 【解析】由知道,首先需要知道每位同学所做的功W和爬楼的时间t,由功的公式知道,每位同学所做的功是:W=Gh,由于每位同学都是从一楼登上五楼,所以,其高度h是相同的,故不去测量楼的高度也不会影响到实验的结果,这样爬楼的功率的功率是 我们只需要测量每个同学的体重、爬楼的时间,通过比较就可以知道功率的大小了,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。 12. “引体向上”是近年来各地体育中考新设的男生考核体育锻炼项目,为了尽可能准确地测量某位同学引体向上运动的功率,在下列物理量中,①人体的质量m;②单杠的高度H;③每次身体上升的高度h;④做1次引体向上的时间t;⑤引体向上的次数n;⑥引体向上的总时间T。需要测量的物理量有( ) A. ①③⑤⑥ B. ①②⑤⑥ C. ①③④ D. ①②④ 【答案】A 【解析】做引体向上运动时,要克服自身重力做功,小明做引体向上时的功率为 所以,实验中需要测出:①人体的质量m,③每次身体上升的高度h,因每次引体向上运动的时间不宜测量,所以,为了尽可能准确地测量,应采用测出引体向上的次数n的总时间T,即不需要测量:②单杠的高度H,④做1次引体向上的时间t,故BCD不符合题意,A符合题意。故选A。 二.填空题 13.2026年中国飞翼验证机实现马赫2.5超音速飞行,其某部件以3×10⁴W的功率工作,该功率表示的物理意义是______,若工作时间加倍,功率将______,若做功加倍且时间减半,功率将______。 【答案】:该部件每秒做功3×10⁴J;不变;变为原来的4倍 【解析】:功率的物理意义是单位时间内做的功;功率是物体的做功特性,与工作时间无关,故时间加倍功率不变;由P=W/t,W变2倍、t变1/2倍,P变为4倍。 14.历史典故“曹冲称象”中,工作人员将大象牵上船的过程中,用100s做了8×10³J的功,做功的功率为______W,若牵小象时用相同时间做了4×10³J的功,则牵小象的功率更______,这说明功率与______有关。 【答案】:80;小;做功的多少 【解析】:P=W/t=8×10³J/100s=80W;相同时间内,做功越少,功率越小,说明时间相同时,功率与做功的多少有关。 15.2025年中国航天新突破,某货运飞船对接空间站时,推进器以500W的功率工作1min,推进器做功______J,对接过程中推进器缓慢做功,其功率______(选填“大”“小”),功率是描述______的物理量。 【答案】:3×10⁴;小;物体做功快慢 【解析】:t=1min=60s,W=Pt=500W×60s=3×10⁴J;缓慢做功说明单位时间内做功少,功率小;功率的核心物理意义是描述物体做功的快慢。 16.古诗词“飞流直下三千尺”描绘了瀑布的壮观景象,某瀑布水流每秒做功1×10⁹J,水流的功率为______W,若水流速度减慢,单位时间内做功减少,功率将______,该过程中功率变化的原因是______改变。 【答案】:1×10⁹;变小;单位时间内做的功 【解析】:功率P=W/t=1×10⁹J/1s=1×10⁹W;单位时间内做功减少,根据功率定义,功率会变小,本质是单位时间内做的功发生了改变。 17.测量某同学引体向上的功率,已知该同学质量60kg,每次引体向上重心上升0.4m,10s内完成5次,其单次做功______J(g取10N/kg),总功______J,功率为______W。 【答案】:240;1200;120 【解析】:G=mg=60kg×10N/kg=600N,单次做功W=Gh=600N×0.4m=240J;总功W总=240J×5=1200J;功率P=W总/t=1200J/10s=120W。 18.2026年中国分布式电传飞控系统研发成功,该系统某模块功率为1.2×10³W,工作2h做功______J,时间换算为______s,计算功率时所有物理量需采用______单位。 【答案】:8.64×10⁶;7200;国际 【解析】:t=2h=7200s,W=Pt=1.2×10³W×7200s=8.64×10⁶J;运用公式P=W/t计算时,功的单位用J,时间用s,功率用W,即均采用国际单位。 19.学生课间做俯卧撑,小明15s内完成20个俯卧撑,每次俯卧撑克服重力做功30J,小明的总功为______J,功率为______W,若小红相同时间完成15个,小明的功率______小红的功率(选填“大于”“小于”“等于”)。 【答案】:600;40;大于 【解析】:总功W总=30J×20=600J;功率P=600J/15s=40W;相同时间内,小明做功更多,根据功率定义,其功率更大。 20.某型号汽车发动机的额定功率为6×104W,在水平路面上匀速行驶时受到阻力是1500N.发动机在额定功率下,当汽车匀速行驶时,发动机所提供的牵引力大小为_______N,汽车的行驶速度为_______m/s,汽车行驶5min牵引力所做功为_______J. 【答案】 1500 40 1.8×107 【解析】由于汽车匀速行驶,所以受平衡力作用,即牵引力大小等于阻力大小,F=f=1500N;由P=W/t=Fs/t=Fv知道,汽车的行驶速度是:v=P/F=6×104W/1500N=40m/s; 由P=W/t知道,汽车行驶5min=300s牵引力所做功是:W=Pt=6×104 W×300s=1.8×107 J. 21. 甲、乙两人在相同的水平路面上,分别以1m/s和0.5m/s的速度将两个完全相同的木箱沿直线匀速推动了10m.在此过程中,甲推木箱的力_______(填“大于”、“小于”或“等于”)乙推木箱的力;甲推木箱的做的功_______(填“大于”、“小于”或“等于”)乙推木箱做的功;_______(填“甲”或“乙”)做功的功率更大. 【答案】 等于 等于 甲 【解析】根据题意知道,相同的木箱在相同的水平路面上运动,所以两种情况下受到的摩擦力相同,又因为均做匀速直线运动,所以对木箱的推力相等;由W=Fs知道,在木箱运动的距离相等时,甲乙对木箱的推力做功相等;又因为甲的速度大于乙的速度,由P=W/t=Fs/t=Fv知道,甲的功率大于乙的功率. 22.如图一个学生想测自己登楼梯的功率,为此,他必须测量的物理量有:________ 、________ 和________ . 【答案】 自身质量m 登楼的高度h 登楼时间t 【解析】上楼即克服重力做功过程,根据功率的计算公式:,所以需要测量的物理有:测出他的质量m、用卷尺测量出楼高h、用秒表测量出上楼的时间t. 三.解答题 23. 老师上完功率一节后,小红想测出自己从一楼到四楼的功率。现有如下器材: A.天平、B.弹簧测力计、C.台秤、D.秒表、E.电流表、F.电压表、G.温度计、H.皮尺。 (1)请帮小红选择最合适的测量工具________ ;(填序号) (2)请帮她写出实验步骤并用物理量符号表示所测的物理量________; (3)请帮她在虚线框内设计一个实验表格________; (4)请你用所测的物理量写出小红上楼的功率表达式________。 【答案】 ①. CDH ②. 见解析所示 ③. 小红的质量m/kg 一楼到四楼的高度h/m 一楼到四楼的时间t/s 功率P/W ④. 【解析】 【解析】(1)由可得,小红从一楼走到四楼的功率为由功率的表达式可知,测功率需要测量小红的质量m、上楼的时间t、楼的高度h,因此需要的测量工具为:台秤、秒表、皮尺,故选CDH。(2)由实验原理可知,实验步骤如下a.用台秤测出小红的质量m;b.用皮尺测出从一楼到四楼的高度h;c.用秒表测出小红从一楼到四楼的时间t。(3)由实验步骤可知,实验数据记录表格如下表所示 小红的质量m/kg 一楼到四楼的高度h/m 一楼到四楼的时间t/s 功率P/W (4)由(1)中可知,上楼的功率表达式为 24. 风车是利用风力做功的装置.小明制作了一架小风车,他想粗略测定风车在一定风速下做功的功率,实验装置如图所示. (1)观察实验装置,小明是通过测量细线对 ________ 做功功率来测定风车做功功率的; (2)实验时,逐渐增加挂在细线下的回形针数量,直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止,需要测量的物理量有:回形针匀速上升的高度h、 ________ 、 ________ ,则风车做功的功率P= ________ ; (3)小明测量的风车做功的功率 ________ 风车的实际功率(大于/等于/小于). 【答案】(1)回形针 (2) 重力G 时间t (3)小于 【解析】(1)如图,在风力作用下回形针升高,所以小明是通过测量细线对回形针做功的功率来测定风车做功功率的;(2)根据功率的公式得:, 所以需要测量的物理量有:回形针匀速上升的高度h、重力G、时间t;即风车做功的功率为:. (3)在实验中,由于摩擦力的存在,风车要克服摩擦力做功,会有一部分能量的损失,因此测量的功率要小于风车的实际功率. 25. 一辆满载物资的总重为G(N)的运输车,沿ABCD路线从A处到达D处,CD段与AB段高度差为h(m),如图甲所示.在整个过程中,汽车以恒定速度v(m/s)运动,在t=0时经过A处,t1时经过B处,t2时经过C处,汽车牵引力的功率P随时间变化的关系可简化为图乙所示(G、h、v、P1、P2、t1和t2均为已知量)。则: ①AB段长度为多少?(请用已知量表示); ②试计算,比较汽车在AB段和BC段运动时牵引力FAB、FBC的大小; ③汽车沿斜坡BC段运动时牵引力所做的功为多少(请用已知量表示)。 解:①由知道AB段长度是:sAB =vt1 。②由图象知道,P1<P2,即PAB<PBC;由P =Fv知道,在速度相同时,牵引力和功率成正比,所以FAB<FBC。③由图像知道,汽车沿斜坡BC段运动时间是:t=t2 -t1,由知道,汽车沿斜坡BC段运动时牵引力所做的功是:W=P2(t2 -t1) 答:①sAB =vt1 ;②以FAB<FBC;③汽车沿斜坡BC段运动时牵引力所做的功是W=P2(t2 -t1)。 26. 大众宝来轿车的质量是1.6t,它以108km/h的速度在水平路面上匀速行驶20min,轿车受到的阻力是车重的0.1倍,求轿车在这段时间内: (1)发动机的牵引力F; (2)发动机所做的功W; (3)发动机的功率P。(g取10N/kg) 解:(1)轿车受到的重力G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N 轿车受到的阻力f=0.1G=0.1×1.6×104N=1.6×103N 因为轿车匀速行驶,所以牵引力等于阻力,牵引力F=f=1.6×103N (2)轿车行驶的路程s=vt=108km/h×h=36km=36000m 发动机所做的功W=Fs=1.6×103N×36000m=5.76×107J (3)发动机功率 答:(1)发动机的牵引力是1.6×103N; (2)发动机所做的功是5.76×107J; (3)发动机的功率是4.8×104W。 27.阅读短文,回答问题。 2026军事科技新发展——无人潜航器的功率应用 2025年俄乌冲突中,无人潜航器首次作为反舰攻击武器投入实战,开创了水下作战的新模式,2026年无人潜航器更是成为各国军事科技研发的重点,其察打一体的性能不断升级,成为水下战场的“隐形利刃”。某款2026年新型军用无人潜航器,在执行水下侦察任务时,需在水中匀速直线前进,其推进器的牵引力为500N,2min内前进了1800m;执行攻击任务时,推进器需增大牵引力,在1min内克服水的阻力做功3.6×10⁵J。我国在研发无人潜航器时,借鉴了“田忌赛马”的智慧,扬长避短打造出性价比高、性能优越的国产装备,同时融合了传统造船工艺的精髓,让现代军事科技与传统文化相得益彰。八年级学生在国防教育课上学习了这款潜航器的技术参数后,利用功率知识计算其推进器的做功快慢,还动手设计了测量小型潜航器模型功率的实验,实验中通过弹簧测力计测量牵引力,刻度尺测量移动距离,停表测量时间,再依次计算功和功率。这一过程让学生们不仅掌握了功率的测量方法,更深刻认识到物理知识在国防科技中的重要价值。 (1)计算功率的两个必要物理量是______和______,功率的国际单位是______。 (2)该潜航器执行侦察任务时,推进器做的功为( ) A.9×10⁵J B.9×10⁴J C.1.8×10⁶J D.1.8×10⁵J (3)其侦察任务时推进器的功率为( ) A.7500W B.750W C.15000W D.1500W (4)该潜航器执行攻击任务时,推进器的功率为( ) A.6×10³W B.3.6×10⁵W C.6×10⁴W D.3.6×10³W (5)学生们测量潜航器模型功率的实验中,关于功率测量的说法正确的是( ) A.只需测量牵引力和移动距离即可 B.测量的先后顺序不影响实验结果 C.需测量牵引力、移动距离和运动时间 D.若模型做变速运动,测量结果仍准确 【答案】(1)功;做功所用时间(两空可互换) (2)A (3)A (4)A (5)C 【解析】(1)由功率公式P=W/t可知,计算功率需要知道功和做功所用时间两个物理量。 (2)侦察时做功W=Fs=500N×1800m=9×10⁵J,故选A。(3)侦察时时间t=2min=120s,功率P=W/t=9×10⁵J/120s=7500W,故选A。(4)攻击时功率P=W/t=3.6×10⁵J/60s=6×10³W,故选A。(5)测量模型功率需通过W=Fs计算功,再通过P=W/t计算功率,因此需要测量牵引力、移动距离和运动时间;模型做变速运动时,牵引力或速度变化,测量的平均功率不能反映瞬时功率,结果不准确,故选C。 ( 1 ) 学科网(北京)股份有限公司 $

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10.2 功率 讲义-2025-2026学年沪科版八年级物理全一册
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