112功率（講義）教師版

人教版八年級物理下冊第11章《功和機械能》第2節(jié)功率講義（知識點總結(jié)+例題講解）序號知識點難易程度例題數(shù)變式題數(shù)合計一功率的概念★0018二題型練習(xí)★★99一、功率的概念：1.定義：物體在單位時間內(nèi)做的功；（符號：P）2.公式：3.單位：瓦特，簡稱瓦，符號W；常用單位：千瓦（kW），兆瓦（MW），馬力；換算：1kW=103W1MW=106W1馬力=735W4.功率的物理意義：表示做功快慢的物理量（與機械效率無關(guān)）。例：某小轎車功率66kW，它表示：小轎車1s內(nèi)做功66000J5.功率和機械效率是兩個不同的概念。他們之間沒有可比性。（1）功率表示做功的快慢，即單位時間內(nèi)完成的功；（2）機械效率表示機械做功的效率，即所做的總功中有多大比例的有用功。6.功率與功是兩個不同的物理量：①“功”表示做功的“多少”；②“功率”則表示做功的“快慢”；（功率與功和時間兩個因素有關(guān)）③在做功時間相同時，做功多的做功快；否則做功多不一定做功就快，即“功率”不一定就大。題型練習(xí)：一、功率的概念：【例題1】關(guān)于功和功率，下列說法正確的是（）A.做功越快的機器，功率一定大B.功率越大的機器，做功一定越多C.做功時間越多的機器，做功一定快D.做功越多的機器，功率一定大【答案】A【解析】功率是描述物體做功快慢的物理量，它等于單位時間內(nèi)所做的功，功率大則做功快。解：A、功率是反映物體做功快慢的物理量，功率大則做功快，功率小則做功慢，故A正確；B、機器的功率大，說明做功快，但不能說明做功多，故B錯誤；C、功率等于功和做功時間的比值，由于做功的多少不確定，所以，不能說做功時間越多的機器，做功一定快，故C錯誤；D、功率等于功和做功時間的比值，由于做功時間不確定，所以，不能說做功越多的機器，做功率一定大，故D錯誤。故選：A?！咀兪骄毩?xí)1】甲、乙兩臺機器，他們的功率分別為300瓦和350瓦，則下列選項中正確的是（）A.甲做功一定比乙做功多B.甲做功時間一定比乙少C.甲做功可能比乙做功多D.甲做功可能比乙做功慢【答案】C【解析】據(jù)功、功率的關(guān)系分析。功率是單位時間內(nèi)做的功的多少，功率大表明做功快。解：A、做功的多少由功率和時間共同決定，故A錯誤；B、做功相同的時候，甲做功用時一定比乙短，故B錯誤；C、甲每秒做功300J，乙每秒做功350J，根據(jù)W＝Pt可知，若t甲＞t乙，甲做功可能比乙做功多，故C正確；D、甲的功率小，甲做功一定比乙做功慢，故D錯誤。故選：C。二、比較做功快慢的方法：【例題2】對于中考體育訓(xùn)練時的一些場景，下列有關(guān)說法中正確的是（）A.跳繩時，1min內(nèi)跳的次數(shù)多的同學(xué)做功一定快B.實心球脫手后能繼續(xù)向前運動，是因為受到慣性的作用C.排球墊起后在上升過程中越來越慢，說明力可以改變物體的運動狀態(tài)D.定向踢球時腳也感到痛，是因為球?qū)δ_的作用力大于腳對球的力【答案】C【解析】（1）單位時間內(nèi)做功越多，表示做功越快；（2）一切物體都有慣性，慣性是物體的固有屬性；（3）力可以改變物體的運動狀態(tài)；（4）物體間力的作用是相互的。解：A、跳繩時，跳繩人的質(zhì)量不定，跳繩高度不定，所以跳次數(shù)多不一定做功多，功率也不一定大，故本選項錯誤；B、實心球脫手后能繼續(xù)向前運動，是因為具有慣性，不是受到慣性的作用，故本選項錯誤；C、排球墊起后在上升過程中越來越慢，是因為重力的方向與物體的運動方向相反，說明力可以改變物體的運動狀態(tài)，故本選項正確；D、定向踢球時腳也感到痛，是因為球?qū)δ_的作用力等于腳對球的力；故本選項錯誤。故選：C。【變式練習(xí)2】我們可以用兩種方法來比較物體做功的快慢。如圖是挖掘機和人同時開始工作到某時刻的情形，你認為方式做功較快，理由是?！敬鸢浮考?；相同時間內(nèi)甲做功多?！窘馕觥课矬w做功快慢的影響因素：做功多少和做功時間。比較物體做功的快慢時采用控制變量法，相同的時間比較做功的多少，或完成相同的功比較時間的長短。解：圖中是挖掘機和人同時開始工作到某時刻的情形，則所用的時間相同，很顯然是甲挖土更多（即用挖掘機做功更多），因此，甲方式做功更快，理由是相同時間內(nèi)甲做功多。故答案為：甲；相同時間內(nèi)甲做功多。三、功率大小的比較：【例題3】甲乙二人同時開始登山，甲先到達山頂，關(guān)于甲乙二人的功率下列說法正確的是（）A.甲的功率大B.乙的功率大C.一樣大D.無法判斷【答案】D【解析】山的高度相同，根據(jù)公式W＝Gh可求做的功的大小，甲先到山頂，說明甲所用時間少，根據(jù)公式P=W解：人爬山的功率：P=W由以上表達式可知，功率的大小不僅取決于甲乙登山的時間，還取決于自身的質(zhì)量，而題中只知道甲所用時間少，但不知道他們的質(zhì)量關(guān)系，故無法確定他們的功率關(guān)系。故選：D?！咀兪骄毩?xí)3】四位同學(xué)一起到九龍半島公園游玩時突發(fā)奇想，要進行一次比賽。他們商定：四人同時出發(fā)，繞公園跑一圈，功率最大者獲勝。那么，最后勝出者一定是（）A.體重最大的同學(xué)B.最快跑完一圈的同學(xué)C.速度最大的同學(xué)D.做功最快的同學(xué)【答案】D【解析】功率是反映物體做功快慢的物理量，功率大，則物體做功快；據(jù)此結(jié)合題意分析判斷。解：由功率的物理意義可知，功率大的物體，做功快；已知功率最大者獲勝，所以最后勝出者一定為做功最快的同學(xué)；而體重最大或速度最大的同學(xué)做功不一定快，不一定是最后勝出者。故選：D?！纠}4】用彈簧測力計沿水平方向兩次拉著同一物體在同一水平地面上運動，兩次運動的s﹣t圖像如圖所示，其對應(yīng)的測力計示數(shù)分別為F1和F2，功率分別為P1和P2，則它們的大小關(guān)系正確的是（）A.兩物體運動的速度：v1＜v2B.兩次物體所受的拉力：F1＞F2C.兩次拉力做功功率：P1＜P2D.相同時間內(nèi)兩次拉力對物體所做的功：W1＞W(wǎng)2【答案】D【解析】（1）根據(jù)s﹣t圖像可知，相同時間內(nèi)第1次通過的距離大，根據(jù)v=s（2）根據(jù)兩次運動的s﹣t圖像為過原點的直線，故同一物體兩次都做勻速直線運動，由二力平衡結(jié)合影響滑動摩擦力大小的兩個因素，比較兩次拉力大小關(guān)系；（3）（4）根據(jù)W＝Fs可確定兩次做功的大?。桓鶕?jù)P=Wt分析P1與P解：A、由圖知，相同時間內(nèi)第①次通過的距離大，根據(jù)v=st知，①的速度大于②的速度，即v1＞vB、物體兩次運動的s﹣t圖像都為過原點的直線，說明同一物體兩次都做勻速直線運動，由二力平衡條件可知，拉力大小都等于滑動摩擦力大??；由于壓力大小和接觸面的粗糙程度均不變，所以滑動摩擦力大小相等，拉力大小也相等，即F1＝F2，故B錯誤；CD、根據(jù)s﹣t圖像可知，相同時間內(nèi)第①次通過的距離大，且F1＝F2，根據(jù)W＝Fs可知，第1次拉力做的功較大，即W1＞W(wǎng)2；物體兩次運動的時間相同，根據(jù)P=Wt知，P1＞P故選：D?！咀兪骄毩?xí)4】如圖所示，樓外沿豎直方向加速下落的水滴，經(jīng)過三樓的過程中重力做功W1，功率P1；隨即經(jīng)過二樓的過程中重力做功W2，功率P2。若層高相等，且不考慮水滴汽化，下列關(guān)系正確的是（）A．W1＝W2，P1＜P2B．W1＝W2，P1＝P2C．W1＝W2，P1＞P2D．W1≠W2，P1≠P2【答案】A【解析】（1）水滴重力一定，樓層高度相同，根據(jù)W＝Gh可知重力做功關(guān)系；（2）水滴做加速運動，由t=sv可知經(jīng)過三樓和二樓所用時間關(guān)系，根據(jù)P解：由題意知，水滴重力一定，樓層高度相同，由W＝Gh可知，重力經(jīng)過三樓和經(jīng)過二樓做功關(guān)系為：W1＝W2；水滴做加速運動，樓層高度相同，由v=st得，t所以經(jīng)過三樓和二樓所用時間關(guān)系為，t1＞t2，根據(jù)P=Wt可知，經(jīng)過三樓和二樓的功率關(guān)系為：P1＜P故選：A。四、功率的計算：【例題5】五一假期，小馮和爸爸一起去登茅山，小馮用了60min登到山頂，爸爸用了80min登上了山頂，爸爸的體重是小馮的1.5倍，則小馮與爸爸的登山功率之比為（）A．9：8 B．8：9 C．1：2 D．2：1【答案】B【解析】同一座山的高度一定，登山運動時所做的功為克服自身重力做的功，知道登山時間和兩者的重力關(guān)系，根據(jù)P=W解：由題意可知，登山的高度h相同，t小馮：t爸爸＝60min：80min＝3：4，G小馮：G爸爸＝2：3，由P=WP小馮故選：B?！咀兪骄毩?xí)5】中考在即，學(xué)業(yè)繁重之余小海仍然堅持體育鍛煉，他家住在五樓，他每天從一樓走樓梯用時40s，請你幫他估算上樓時的功率為（）A．50W B．150W C．500W D．1500W【答案】B【解析】上樓是克服自身的重力做功，根據(jù)W＝Gh求出他上樓時的功，再根據(jù)P=W解：樓層高約為3m，一樓到五樓的高度也就是四層樓的高度，為12m，中學(xué)生的重力大約為500N，則上樓所做的功為：W＝Gh＝500N×12m＝6000J，他上樓時的功率：P=W故選：B?！纠}6】人的心臟每跳一次大約輸送8×10﹣5米3的血液，正常人血壓（可看作心臟壓送血液的壓強）的平均值約為1.5×104帕。據(jù)此估測心臟平均功率約為（）A．0.14W B．1.4W C．14W D．140W【答案】B【解析】已知人的平均血壓，根據(jù)公式F＝pS表示出血壓產(chǎn)生的壓力，根據(jù)V＝SL求出每次血移動的距離，利用W＝FL表示出每跳一次做的功，估測每分鐘心臟跳動的次數(shù)，即每分鐘心臟做功的次數(shù)，根據(jù)P=W解：設(shè)血管橫截面積為S，由p=F由V＝SL可得每次血移動的距離L=V每分鐘心臟做功的次數(shù)約為70次，則心臟的平均功率約為：P=W故選：B?！咀兪骄毩?xí)6】如圖所示，物塊在水平拉力F（大小未知）的作用下，在水平直軌道上運動，其中AB＝CD＝10m。已知物塊在AB段和CD段分別以2m/s和5m/s的速度勻速運動，且在AB段、CD段所受摩擦阻力分別為1N和2N，則以下判斷正確的是（）A.拉力F在AB段做功的功率為2WB.該物塊通過AB段和CD段所用的時間之比為2：5C.拉力F在CD段所做的功為10JD.該物塊在AD段的運動過程中運動狀態(tài)不變【答案】A【解析】A.物塊在AB、CD段均做勻速運動，所以受力平衡，則在AB段和CD段所受的拉力等于該段受到的阻力，根據(jù)P=WB.根據(jù)v=st可得tC.物塊在AB、CD段均做勻速運動，所以受力平衡，則在AB段和CD段所受的拉力等于該段受到的阻力，然后根據(jù)功的計算式求出拉力在CD段所做的功。D.物體運動狀態(tài)的改變包括由靜到動、由動到靜、速度大小的改變、方向的改變。解：A、物塊在AB、CD段均做勻速運動，所以受力平衡，則在AB段和CD段所受的拉力等于該段受到的阻力，則F＝f＝1N，所以拉力F在AB段做功的功率：P=WB、該物塊通過AB段和CD段所用的時間之比為：ttC、物塊在AB、CD段均做勻速運動，所以受力平衡，則在AB段和CD段所受的拉力等于該段受到的阻力，則F1＝f1＝2N，拉力F在CD段所做的功為：W＝F1s＝2N×10m＝20J，故C錯誤；D、物塊在AB段和CD段分別以2m/s和5m/的速度勻速運動，物體的速度發(fā)生改變即物體的運動狀態(tài)改變，故D錯誤。故選：A。五、功率計算公式的應(yīng)用：【例題7】若汽車發(fā)動機的功率一定，當汽車在加速行駛時，發(fā)動機的牽引力（）A．增大 B．減小 C．不變 D．無法確定【答案】B【解析】汽車發(fā)動機的功率一定，根據(jù)P＝Fv可知，當汽車在加速行駛時，發(fā)動機的牽引力的變化。解：汽車發(fā)動機的功率一定，根據(jù)P＝Fv可知，當汽車在加速行駛時，發(fā)動機的牽引力減小。故選：B?！咀兪骄毩?xí)7】一臺拖拉機以7.2km/h的速度勻速直線行駛0.5h，若拖拉機的功率恒為20kW，則在這段時間內(nèi)（）（多選）A.它受到的阻力為106NB.它在0.5h內(nèi)做功3.6×107JC.它在1s內(nèi)做2×104J的功 D.在0.5h內(nèi)前進的路程是360m【答案】BC【解析】（1）由公式P=W（2）由公式W＝Pt求出拖拉機做的功；（3）根據(jù)功率的物理意義判斷；（4）利用v=s解：已知：P＝20kW＝2×104W，v＝7.2km/h＝2m/s，A、由P=Wt=Fst拖拉機勻速前進，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得，拖拉機所受阻力：f＝F＝1×104N，故A錯誤；B、拖拉機0.5h內(nèi)做功：W＝Pt＝2×104W×0.5×3600m＝3.6×107J，故B正確；C、由于P＝20kW＝2×104W，即它在1s內(nèi)做2×104J的功，故C正確；D、由v=s故選：BC?！纠}8】若轎車以90kW的恒定功率啟動做直線運動，運動過程中受到的阻力不變，運動的速度v與時間t的關(guān)系如圖甲所示。則在20﹣25s時間內(nèi)，轎車運動的距離是m，該過程發(fā)動機做的功是J，轎車在運動過程中受到的阻力是N?！敬鸢浮?50；4.5×105；3000?！窘馕觥竣儆蓤D像可知，根據(jù)運動的速度v＝30m/s．根據(jù)s＝vt，可求出在20﹣25s時間內(nèi)，轎車運動的距離；②利用公式W＝Pt求解做功的大??；③當汽車勻速運動時，牽引力等于摩擦力，此時機車的功率P＝fv。解：①由圖可知，在20﹣25s時間內(nèi)轎車的速度v＝30m/s，t＝25s﹣20s＝5s，則根據(jù)v=s②因轎車以90kW的恒定功率啟動做直線運動，所以根據(jù)P=Wt可得，轎車發(fā)動機做功：W＝Pt＝9×104W×5s＝4.5×10③轎車在勻速運動過程中的牽引力與受到的阻力是一對平衡力，則根據(jù)P=Wt=故答案為：150；4.5×105；3000?！咀兪骄毩?xí)8】一輛重型卡車勻速行駛時發(fā)動機的功率為200kW，速度為72km/h，汽車行駛2h，發(fā)動機做的功是J．卡車牽引力是N。【答案】1.44×109；1×104?！窘馕觥恐腊l(fā)動機的功率和工作時間，根據(jù)W＝Pt求出發(fā)動機做的功；根據(jù)P=Wt