苏科版物理九年级上册同步学案：11.4 功率（有答案）

功　率
【新知梳理】
一、比较物体做功快慢的方法
(1)做相同的功,比较所用时间的多少,用时　　　　的做功快.
(2)在相同的时间内,比较做功的多少,做功　　　　的做功快.
(3)时间不同,做功不同,比较功与做功所用时间的比值,比值大的做功快.
二、功率
1.定义:功与做功所用时间的比.
2.物理意义:表示物体做功　　　　的物理量.
3.公式:P =　　　　.
4.单位:国际单位是　　　　　,简称　　　　,符号是　　　　.在工程技术中,常用单位有千瓦(kW)、兆瓦(MW).
5.单位换算
1 W=1 J/s　1 kW= 103 W　1 MW=106 W
三、估测人上楼时的功率
1.实验原理:　　　　　.
2.实验器材:磅秤、停表、卷尺.
3.实验过程:测出每名“运动员”的质量m、上楼所用的时间t及登楼的高度h,计算出人上楼的功率.
4.实验计算:人上楼功率的计算表达式为P=　　　　.
【应用示例】
类型一　对功率定义的理解
例1 下列说法中正确的是 (　　)
A.机器做的功越多,功率就越大
B.机器做功的时间越短,功率就越大
C.机器做功越快,功率越大
D.机器的功率小,则做功一定少
[易错警示] 功表示做功的多少,功率表示做功的快慢,功率大就表示做功快.相同时间内做功多的做功快,做相同的功用时少的做功快,做功与时间的比值大的做功快.
类型二　功率的计算
例2 电动自行车轻便、实用、无污染,很受人们喜爱.若某人骑电动自行车在一段平直的公路上匀速直线行驶了150 m,用时30 s,电动自行车的牵引力为20 N.在此过程中,求:
(1)牵引力所做的功.
(2)牵引力做功的功率.
[方法指导] 公式法求解功率
s、t、v、F、W、P这六个物理量中包含四个基本公式:速度公式v =;功的公式W =Fs;功率的公式P =、P =Fv.各物理量间可以利用公式相互求解,重点抓住功率的公式.
[易错警示] 公式p =、P =、P =Fv中压强符号和功率的符号是同一个英文字母的大小写,注意区分.
类型三　如图何测量功率
例3 某班级组织课外活动,从一楼登上三楼,看谁的功率大.测算过程中涉及以下物理量:①一楼地面到三楼地面的高度h;②从一楼到达三楼所用的时间t;③上楼同学的质量m;④一楼到三楼楼梯的总长度L.则:
(1)若小明想测出自己准确的上楼功率,他必须要测的物理量是　　　　(填序号).
(2)若要比较谁的功率大,必须要测的物理量是　　　　(填序号).
(3)若要比较谁的功率大,必须用到的器材是磅秤和　　　　.
[实验点拨] 测量功率和比较功率是不同的任务.比较功率可以通过具体测量得出的功率进行比较,也可以在保持某些量相同时,通过比较其他量,进行功率的间接比较.测量功率则需依据功率的公式,通过实验测量出相关量后计算出功率.
类型四　简单机械中的功率计算
例4 如图所示是用滑轮组提升物体A的示意图,物体A受到的重力大小为GA=100 N.在匀速竖直提升物体A的过程中,物体A上升了2 m,速度大小为v=0.4 m/s,滑轮重、绳重及摩擦均忽略不计.
(1)绳子自由端的拉力大小F=　　　　N,绳子自由端的速度v'=　　　　m/s.
(2)拉力F做的功W=　　　　J,拉力F做功的功率P=　　　　W.
[易错警示] 在应用机械的背景下进行功率的计算,关键在于功、力、距离要对应,功率、功、时间要对应,功率、力、速度要对应.以滑轮组为例,力F做的功等于力F与绳子自由端在力F方向上移动的距离s(不是物体移动的距离)的乘积;力F的功率等于力F做的功除以做这些功所用的时间,如图果已知力F、绳子自由端在力F方向上移动的速度v,也可根据推导公式P=Fv计算F的功率(注意:此时功率推导公式P=Fv中的v是绳子自由端在力F方向上移动的速度,不是物体移动的速度v物).
【课堂小结】
答案
四、 功　率
【新知梳理】
一、(1)少　(2)多
二、2.快慢　3.
4.瓦特　瓦　W
三、1.P=　4.
【应用示例】
例1　C　 功率表示做功的快慢,数值上等于功与做功所用时间的比值.要比较功率的大小,必须比较在相等时间内做功的多少,或比较做相等的功所用时间的长短.做功多的如图果用的时间很长,那么功率不一定大;做功的时间短,若做的功少,则功率不一定大;机器的功率小,若做功的时间长,则做功不一定少.
例2　(1)牵引力所做的功:
W=Fs=20 N×150 m=3000 J.
(2)牵引力做功的功率:
P===100 W.
例3　(1)①②③　(2)②③　(3)秒表
登楼时是克服自身的重力做功,功率的计算公式:P===.(1)若小明想测出自己准确的上楼功率,由P=可知,他必须要测的物理量是①②③.(2)在上楼的高度h相同时,比较功率大小,需要测量的物理量是上楼同学的质量m、从一楼到达三楼所用的时间t,故选②③.(3)由(2)知道比较谁的功率大,必须用到的器材是磅秤和秒表.
例4　(1)50　0.8　(2)200　40
(1)由图知,n=2,因滑轮重、绳重及摩擦均忽略不计,
所以,绳子自由端的拉力:
F=GA=×100 N=50 N;
绳子自由端移动的速度:
v'=2v=2×0.4 m/s=0.8 m/s.
(2)拉力F做的功:
W=Fs=F·2h=50 N×2×2 m=200 J,
拉力F做功的功率:
P===Fv'=50 N×0.8 m/s=40 W.