第2节 功率
教材任务驱动
任务一 知道比较做功快慢的两种方法
1.做功相同比时间,时间 ,做功越快。
2.时间相同比做功,做功 ,做功越快。
任务二 知道功率
1.意义:表示物体做功的 。
2.功率: 与 之比。
3.计算公式: 。
4.单位:
(1)国际单位: ,简称 ,符号 。
(2)常用单位: ,符号 。
(3)换算关系:1 kW= W。
5.变形公式:
(1)求做功: 。
(2)求时间: 。
释疑点 (1)功率大,做功不一定多;做功多,功率也不一定大;这是因为功率是由做功的多少和做功所用时间共同决定的。
(2)功率的单位W是正体书写;功的符号W是斜体书写。
典题疑难突破
考点一功率大小的比较
【典题1】(2024·连云港中考) 如图所示,一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力,将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2,功率的大小分别为P1、P2,关于它们之间的大小关系说法正确的是( )
A.W1
W2 P1>P2
C.W1=W2 P1=P2 D.W1P2
【变式1】
(2024·六安质检)物体在自由下落过程中运动速度会越来越快。小球由A点自由下落,经过B、C两个位置,且AB=BC,如图所示。小球的重力分别在AB、BC两段做功的功率分别为PAB、PBC,则PAB (选填“>”“<”或“=”)PBC。
考点二功率的计算
【典题2】(2024·安徽中考)一起重机在10 s内将重为5 000 N的物体竖直向上匀速提升2 m,求:
(1)物体上升的速度大小;
(2)起重机提升物体的功率。
技法点拨 计算功率的两种方法
(1)利用定义式P=计算,此式适用于任何情况。
(2)物体在恒定拉力F作用下,做匀速直线运动时的速度为v,则功率为:P===Fv。
【变式2】(2024·西安质检节选)五一假期,爸爸开着小轿车带小明去旅行,满载时总质量为1.8×103 kg的小轿车行驶过程中牵引力的功率恒为1.2×105 W,车轮与地面总接触面积为0.1 m2。小轿车从启动到匀速运动的速度v与时间t的关系如图所示,汽车匀速运动过程中受到的阻力保持不变,则:(g取10 N/kg)
(1)在10 s内,牵引力做了多少功
(2)小轿车匀速运动时,牵引力是多少
(3)当小轿车匀速行驶过程中牵引力做功7.2×106 J时,小轿车匀速行驶的路程 第2节 功率
教材任务驱动
任务一 知道比较做功快慢的两种方法
1.做功相同比时间,时间 越短 ,做功越快。
2.时间相同比做功,做功 越多 ,做功越快。
任务二 知道功率
1.意义:表示物体做功的 快慢 。
2.功率: 功 与 做功所用时间 之比。
3.计算公式: P= 。
4.单位:
(1)国际单位: 瓦特 ,简称 瓦 ,符号 W 。
(2)常用单位: 千瓦 ,符号 kW 。
(3)换算关系:1 kW= 1 000 W。
5.变形公式:
(1)求做功: W=Pt 。
(2)求时间: t= 。
释疑点 (1)功率大,做功不一定多;做功多,功率也不一定大;这是因为功率是由做功的多少和做功所用时间共同决定的。
(2)功率的单位W是正体书写;功的符号W是斜体书写。
典题疑难突破
考点一功率大小的比较
【典题1】(2024·连云港中考) 如图所示,一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力,将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2,功率的大小分别为P1、P2,关于它们之间的大小关系说法正确的是(C)
A.W1W2 P1>P2
C.W1=W2 P1=P2 D.W1P2
【变式1】
(2024·六安质检)物体在自由下落过程中运动速度会越来越快。小球由A点自由下落,经过B、C两个位置,且AB=BC,如图所示。小球的重力分别在AB、BC两段做功的功率分别为PAB、PBC,则PAB < (选填“>”“<”或“=”)PBC。
考点二功率的计算
【典题2】(2024·安徽中考)一起重机在10 s内将重为5 000 N的物体竖直向上匀速提升2 m,求:
(1)物体上升的速度大小;
(2)起重机提升物体的功率。
解:(1)物体上升的速度:
v====0.2 m/s;
(2)由题意知,物体匀速上升,物体受到的拉力与重力是一对平衡力,所以,
拉力F=G=5 000 N;
起重机做的功:W=Fs=Gh=5 000 N×2 m=10 000 J;
起重机提升物体的功率:
P===1 000 W。
技法点拨 计算功率的两种方法
(1)利用定义式P=计算,此式适用于任何情况。
(2)物体在恒定拉力F作用下,做匀速直线运动时的速度为v,则功率为:P===Fv。
【变式2】(2024·西安质检节选)五一假期,爸爸开着小轿车带小明去旅行,满载时总质量为1.8×103 kg的小轿车行驶过程中牵引力的功率恒为1.2×105 W,车轮与地面总接触面积为0.1 m2。小轿车从启动到匀速运动的速度v与时间t的关系如图所示,汽车匀速运动过程中受到的阻力保持不变,则:(g取10 N/kg)
(1)在10 s内,牵引力做了多少功
(2)小轿车匀速运动时,牵引力是多少
(3)当小轿车匀速行驶过程中牵引力做功7.2×106 J时,小轿车匀速行驶的路程
解:(1)由P=可知,在10 s内,牵引力做的功为W=Pt=1.2×105 W×10 s=1.2×106 J
(2)由图可知,匀速直线运动时,速度为
30 m/s,由P===Fv
可知,小轿车匀速运动时,牵引力为
F===4 000 N
(3)由W=Fs可知,小轿车匀速行驶的路程为s===1 800 m