(共18张PPT)
第十一章 功和机械能
第2节 功率
【学习目标】
物理观念:知道功率,能说出功率的物理意义,并能写出功率的定义式及其单位;能结合生活中的实例说明功率的含义;能应用功率的定义式进行简单的计算。
科学思维:了解功率在实际生活中的应用,领会解答功、功率和速度的相关综合题的方法与技巧。
科学探究:利用功率的概念设计实验测量生活中功率的大小。
科学态度与责任:具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
＝速度V排
导入新课
如何比较物体运动的快慢？
相同时间比较路程
相同路程比较时间
路程
时间
路程与时间都不同，如何比较物体的运动快慢？
导入新课
做功除了有多少之外,还有快慢的区别,那么在物理学中,怎样描述机械做功的快慢呢
点击图片播放视频
探究新知
甲、乙、丙三位同学分别搬砖到二楼，楼高为 3 m，他们搬砖的数量和所用的时间如下表：
甲 乙 丙
砖重（N） 200 200 150
做功（J）
时间（min） 10 20 20
甲、乙、丙做功分别是多少？甲、乙、丙做功谁最快？
应选取同一标准进行比较。
600
450
600
若时间和功都不相同，怎样比较做功的快慢呢
甲和乙做功相同，甲用时短，所以甲做功快；
乙和丙用时相同，乙做功多，所以乙做功快;
所以甲做功最快，丙做功最慢。
分别计算三位同学所做的功和所用时间的比值，该比值越大，做功越快。
探究新知
甲 乙 丙
砖数（块） 20 20 15
做功（J）
时间（min） 10 20 20
选取时间为标准进行比较
所做的功
做功时间
600
450
600
60
30
22.5
(J/min)
所做的功
做功时间
功与做功时间的比表示物体做功的快慢。
探究新知
功率
①物理意义：表示物体做功的快慢。
②定义：功与做功所用时间之比叫做功率，它在数值上等于单位时间内所做的功。
③公式:
国际单位：焦/秒，符号J/s
常用单位：千瓦(kW)、兆瓦(MW)；
1kW=103W，1MW=103kW
④单位:
专门名称：瓦特 ，符号 W。 1W=1J/s
功率
P
物体在1s内所做的功为1J，则其功率为1W。
归纳总结
探究新知
用已知物理量的比值定义新的物理量，是建立物理概念常用的方法。使用该方法能够进一步揭示和表述被探究对象的某些物理性质及变化规律。
v
p
P
比值定义法
V排=V物
V排=V物
V排 探究新知
在瓦特之前，已经有纽科门发明的蒸汽机，但是消耗大而效率低，瓦特花了10年时间，研制出精巧实用的新型蒸汽机，由此把英国带入了工业革命。无论是冶金、矿山、纺织还是交通运输，都开始使用蒸汽机来替代人和牲畜，为了纪念瓦特这位伟大的发明家，人们把常用的功率单位定为瓦特，简称瓦。
瓦特 James Watt
英国 1736—1819年
小资料
探究新知
一般机器上都有一个小牌子叫做铭牌，上面标有一些数据，功率是其中的一项。
功率1.2kW表示什么物理意义？
表示物体在1s内做功1200J。
抽水机
铭 牌 型 号 5C11
流 量 52m3 /h
吸 程 10m
功 率 1.2kW
探究新知
例1 大石头质量为6 t，起重机的吊钩在15 s 内将大石头匀速提升了 1 m，起重机提升大石头的功率是多少？
解 ：因为起重机匀速，大石头的拉力与大石头所受的重力相等，
F = G = mg = 6×103 kg×10 N/kg = 6×104 N
拉力做的功是：W = Fs = 6×104N ×1 m = 6×104 J
起重机提升大石头的功率是
探究新知
例题2 在体能竞赛中，小强同学在20s内就完成了10个引体向上动作，已知小强的体重为500N，每个动作身体向上移动的距离约为50cm，则小强在整个过程中做功的功率约为多少？
解：小强体重为G=500N ，向上移动的距离s=50cm=0.5m
一个动作做功为 W=Fs=Gh=500N×0.5m=250J
小强做功的平均功率：
完成10个引体向上动作做的总功为：W′=250J×10=2500J
骑车功率约70 W
慢跑功率约几十瓦
百米飞人的功率可达1 kW
探究新知
V排=V物
V排=V物
V排 探究新知
蓝鲸游动时功率约350 kW
马车功率约几百瓦
轿车的功率可达200 kW
探究新知
物体受拉力F，沿拉力方向做匀速直线运动时，
则拉力F的功率:
想一想：汽车爬坡、拖拉机耕地，为了增大牵引力，车辆的运动速度都很小。你能解释吗？
根据P=Fv可知，在发动机的功率一定时，要增大牵引力，就必须降低行车速度。
探究点二 功率计算公式的推导式
F表示物体受的力，v表示物体的运动速度。
适用条件：物体做匀速直线运动，F与v在同一条直线上。
探究新知
例题3 在平直公路上匀速行驶的汽车，发动机的实际输出功率为60kW，速度为30m/s，则下列说法中错误的是（ ）
A.汽车受到的牵引力是2000N
B.汽车受到的阻力是2000N
C.牵引力做功是60000J
D.行驶10s牵引力做功6×105J
C
√
×
√
故阻力与牵引力二力平衡
（t 未知）
W = P t =60000W×10s=6×105J
√
P
v
＝
F＝
60000W
30m/s
=2000N
课堂小结
V排=V物
V排=V物
V排 课堂小结
物理量 定义 物理意义 公式 单位
功W
功率P
J（焦）
W（瓦）
W=Fs
P=W/t
功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
功与做功所用时间之比叫做功率。
表示做功
的快慢
表示力
的“成效”
功与功率的区别中小学教育资源及组卷应用平台
第2节《功率》导学案
【学习目标】
物理观念:知道功率,能说出功率的物理意义,并能写出功率的定义式P=及其单位;能结合生活中的实例说明功率的含义;能应用功率的定义式进行简单的计算。
科学思维:了解功率在实际生活中的应用,领会解答功、功率和速度的相关综合题的方法与技巧。
科学探究:利用功率的概念设计实验测量生活中功率的大小。
科学态度与责任:具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
【学习重点】
功率的理解及相关计算.
【学习难点】、
利用功率公式进行简单计算.
【自主预习】
1.在物理学中，用_____表示做功的快慢. _____与_____之比叫做功率，它在数值上等于单位时间内所做的功.
2.功率公式为P＝，其中P表示_____，单位_____；W表示_____，单位_____；t表示_____，单位_____.
3.如图所示，如何比较物体运动的快慢？
.
路程与时间都不同，如何比较物体的运动快慢？
.
【探究新知】
探究点一 功率
（一）比较做功的快慢
1.小组合作学习：
甲、乙、丙三位同学分别搬砖到二楼，楼高为 3 m，他们搬砖的数量和所用的时间如下表：
甲 乙 丙
砖重（N） 200 200 150
做功（J）
时间（min） 10 20 20
（1）甲、乙、丙做功分别是多少？
答：.
（2）甲、乙、丙做功谁最快？
答：.
2.总结：比较做功快慢可以类比比较物体运动快慢.做功相同，比较时间；时间相同，比较做功多少.
甲、乙、丙三者做功多少和时间都不相同，我们如何比较三者做功快慢？
我们可以分别计算三位同学所做的功和所用时间的比值，该比值越大，做功越快.
（二）功率
1.自主学习：阅读课本功率相关知识，总结功率的意义、定义、公式和单位.
(1)功率的意义：用来表示做功_____的物理量.
(2)功率的定义：_______________之比叫功率.通常用符号P表示.
(3)功率的公式：__________.
(4)功率的单位：瓦特.在国际单位制中，W的单位是_____；t的单位是_____；P的单位是_____.
1瓦特=1焦耳/秒，1 kW=103 W
点拨：用已知物理量的比值定义新的物理量，是建立物理概念常用的方法.使用该方法能够进一步揭示和表述被探究对象的某些物理性质及变化规律.
2.例题
例题1 大石头质量为6t，起重机的吊钩在15s内将大石头匀速提升了1m，起重机提升大石头的功率是多少？
例题2 在体能竞赛中，小强同学在20s内就完成了10个引体向上动作，已知小强的体重为500N，每个动作身体向上移动的距离约为50cm，则小强在整个过程中做功的功率约为多少？
探究点二 功率计算公式的推导式
1.拓展：如果力F作用在物体上，物体沿力的方向以速度v 做匀速直线运动，则力F 的功率：P==_____（F表示物体受的力，v表示物体的运动速度.）
适用条件：物体做匀速直线运动，F与v在同一条直线上.
2.思考：为什么汽车上坡时，司机经常用换挡的方法减小速度？
答：.
3.例题
例题3 在平直公路上匀速行驶的汽车，发动机的实际输出功率为60kW，速度为30m/s，则下列说法中错误的是（ ）
A.汽车受到的牵引力是2000N
B.汽车受到的阻力是2000N
C.牵引力做功是60000J
D.行驶10s牵引力做功6×105J
【当堂练习】
1.一位重为800N的大学生和一位重为450N的初中生进行登楼比赛，他们同时从同一幢楼的底楼出发，结果初中生比大学生先到达楼顶，那么（ ）
A.大学生做功一定少 B. 初中生做功一定少
C.大学生功率一定小 D. 初中生功率一定小
2.如图所示，是一个老人和小孩攀爬同一楼梯时的情景.若需要比较攀爬楼梯过程中老人和小孩消耗的功率大小，测量的物理量有（ ）
A．只需测量各自爬楼梯的高度
B．只需测量老人的质量、小孩的质量
C．需要测量老人的质量、小孩的质量，各自爬楼梯所需的时间
D．需要测量老人的质量、小孩的质量，各自爬楼梯的高度和所需的时间
3.如图所示，小华同学从地上拿起一个鸡蛋，并用大约1s的时间举过头顶，做功的功率约为（ ）
A．0.25W B．0.5W C．1W D．2W
4.小杰背着书包回家，在水平路面上行走100m用时100s，乘坐电梯从1楼到21楼用时30s，以下符合实际的是（ ）
A．电梯对小杰做功约3.6×103J
B．小杰乘坐电梯上升时，对书包不做功
C．电梯对小杰做功的功率约1200W
D．小杰在水平路面行走时，重力做功的功率约600W
5. 我国自行设计的新型履带式水陆两栖坦克，如图所示，它即可像普通坦克一样在陆地上高速行驶，又能像船一样在水中航行 该坦克的质量为22t，配备发动机的最大功率为420kW，若在水中匀速航行时，最大速度为18km/h，此时受到的阻力为_____
6.一辆重型卡车正在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶，卡车的牵引力为1.0×104N.卡车行驶1min后发动机做的功是_______J，发动机做功的功率为________W.
7.如图所示为一辆无人驾驶清扫车，空车质量为400kg，它集激光雷达、摄像头、超声波雷达等传感器于一体，可自主作业.
（1）空车停在水平地面上，若地面总受力面积为200cm2，则车对地面的压强为多少帕？（g取10N/kg）
（2）空车行驶时牵引力的功率为810W，在10s内匀速行驶12m，车受到的阻力为多少牛？
【课后反思】本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些不足，有什么体会.
.
参考答案
【自主预习】
1.功率 功 做功时间_
2.功率 瓦特 功 焦耳 时间 秒
3.相同时间比较路程，相同路程比较时间.
比较单位时间内通过的路程（比较速度大小）
【探究新知】
探究点一 功率
（一）1.（1）600J、600J、450J
（2）甲和乙做功相同，甲用时短，所以甲做功快；乙和丙用时相同，乙做功多，所以乙做功快，所以甲做功最快，丙做功最慢.
（二）功率
1.(1)快慢 (2)功与做功所用时间 (3) P= (4)焦耳(J) 秒(s) 瓦特(W)
2.例题1
解：因为起重机匀速，大石头所受的拉力与所受的重力相等，F= G= mg = 6×103 kg×10 N/kg = 6×104N
石头在拉力方向上移动的距离s=1m
拉力做的功是W =Fs= 6×104N ×1 m = 6×104 J
起重机提升大石头的功率是：
例题2
解：小强体重为G=500N 向上移动的距离s=50cm=0.5m
一个动作做功为W=Fs=Gh=500N×0.5m=250J
完成10个引体向上动作做的总功为：W′=250J×10=2500J
小强做功的平均功率：
探究点二 功率计算公式的推导式
1. Fv
2.机车发动机的最大功率是一定的.由P=Fv可知，牵引力的大小和运动速度成反比.汽车上坡时，需要增大牵引力，所以要减小速度.
3.C
【当堂练习】
1.B 2.C 3.C 4.C 5. 6.1.2×107 2×105
7.（1）2×105Pa；（2）675N.
解析：（1）车对地面的压力F=G=mg=400kg×10N/kg=4000N
车对地面的压强p＝=2×105Pa
（2）车的速度v＝＝＝1.2 m/s
空车行驶时牵引力的功率P==Fv，
牵引力F=＝675N
由于车做匀速运动，受到的牵引力和阻力是平衡力，所以车受到的阻力为
f=F=675N
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第2节 功率
物理观念:知道功率,能说出功率的物理意义,并能写出功率的定义式P=及其单位;能结合生活中的实例说明功率的含义;能应用功率的定义式进行简单的计算。
科学思维:了解功率在实际生活中的应用,领会解答功、功率和速度的相关综合题的方法与技巧。
科学探究:利用功率的概念设计实验测量生活中功率的大小。
科学态度与责任:具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
教学重点:功率的理解及相关计算。
教学难点:利用功率公式进行简单计算。
教师准备:教学课件。
学生准备:课本、文具等。
教学环节 设计意图
一、创设情境 导入新课 1.知识回顾:如何比较物体运动的快慢 学生:相同时间比较路程、相同路程比较时间。 教师:物理学中引入“速度”概念运用了哪种比较方法 学生:相同时间比较路程,运动快慢。 2.第1节我们学习了功,功表示做功的多少,速度有快慢,那么做功有没有快慢呢 播放视频“做功的快慢”,提出问题:如何比较做功的快慢呢 创设情境,将学生引入怎样比较做功快慢的问题上,初步知道物体做功有快慢之分
二、新课讲解 探究新知 探究点一 功率 (一)比较做功的快慢 小组合作学习: 甲、乙、丙三位同学分别搬砖到二楼,楼高为3 m,他们搬砖的数量和所用的时间如表: 甲乙丙砖重/N200200150做功/J 时间/min102020
(1)甲、乙、丙做的功分别是多少 (2)甲、乙、丙做功谁最快 小组进行展示: (1)甲、乙、丙做的功分别为600 J、600 J、450 J。 (2)甲和乙做功相同,甲用时短,所以甲做功快;乙和丙用时相同,乙做功多,所以乙做功快,所以甲做功最快,丙做功最慢。 归纳总结:比较做功快慢可以类比比较物体运动快慢。做功相同,比较时间;时间相同,比较做功多少。 教师:若甲、乙、丙三者做功多少和时间都不相同,我们如何比较三者做功快慢 学生:分别计算三位同学所做的功和所用时间的比值,该比值越大,做功越快。 通过比较三位同学做功的快慢,类比速度,顺利引入功率概念
教师:用()可以比较做功的快慢。 (二)功率 自主学习:阅读课本88~89功率相关知识。 (1)功率的意义:用来表示做功快慢的物理量。 (2)功率的定义:功与做功所用时间之比叫作功率。通常用符号P表示。 (3)功率的公式:P=。 (4)功率的单位:瓦特。在国际单位制中,W的单位是焦耳(J);t的单位是秒(s);P的单位是瓦特(W)。1瓦特=1焦耳/秒,1 kW=103 W。 点拨(课件展示):用已知物理量的比值定义新的物理量,是建立物理概念常用的方法。使用该方法能够进一步揭示和表述被探究对象的某些物理性质及变化规律。 展示例题,以下两例题分别找两名学生进行板演,其他学生做在学案上。 例题1 大石头的质量为6 t,起重机在15 s内将大石头沿竖直方向匀速提升1 m,起重机提升大石头的功率是多少 g取10 N/kg。 解 因为匀速提升,起重机提升大石头的拉力与大石头所受的重力相等,即F=G=mg=6×103 kg×10 N/kg=6×104 N 大石头在拉力的方向上移动的距离s=1 m 所以拉力做的功W=Fs=6×104 N×1 m=6×104 J 功率P===4×103 W 起重机提升大石头的功率是4×103 W。 例题2 在体能竞赛中,小强同学在20 s内就完成了10个引体向上动作。已知小强的体重为500 N,每个动作身体向上移动的距离约为50 cm,则小强在整个过程中做功的功率约为多少 解 小强体重为G=500 N 向上移动的距离s=50 cm=0.5 m 一个引体向上动作做功为W=Fs=Gh=500 N×0.5 m=250 J 完成10个引体向上动作做的总功为W'=250 J×10=2 500 J 小强在整个过程中做功的功率P===125 W。 学生完成后,其他学生评价板演学生的答案。 探究点二 功率计算公式的推导式 进行拓展:如果力F作用在物体上,物体沿力的方向以速度v 做匀速直线运动,则力F 的功率为P===Fv,F表示物体受的力,v表示物体的运动速度。 适用条件:物体做匀速直线运动,F与v在同一条直线上。 思考:为什么汽车上坡时,司机经常用换挡的方法减小速度 为什么同样一辆机动车,在满载时的行驶速度一般比空载时小得多 学生:机车发动机的最大功率是一定的。由P=Fv可知,牵引力的大小和运动速度成反比。汽车上坡时,需要增大牵引力,所以要减小速度。同样一辆机动车,在满载时需要的牵引力增大,所以应该减小行驶速度。 自主学习,明确功率的物理意义、定义、符号及单位、表达式 通过讨论及训练,培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。学生边思考,边动手进行计算解答 注重知识迁移能力的培养,体验学以致用的乐趣
例题3 在平直公路上匀速行驶的汽车,发动机的实际输出功率为60 kW,速度为30 m/s,则下列说法中错误的是( C ) A.汽车受到的牵引力是2 000 N B.汽车受到的阻力是2 000 N C.牵引力做的功是60 000 J D.行驶10 s牵引力做的功6×105 J 小组合作学习,分别计算牵引力F、阻力f、牵引力做的功W,然后小组代表展示。 利用例题,巩固功率公式P=Fv的应用
三、归纳概括 课堂小结 学生总结本节所学知识,教师课件展示。 培养学生归纳总结的意识和能力
第2节 功率
1.物理意义:表示物体做功的快慢。
2.定义:功与做功所用时间之比叫作功率。
3.定义式:P=。
4.单位:瓦特(W)。1 W=1 J/s,1 kW=103 W。
5.推导式:P=Fv。
测量人爬楼梯的功率。
参考答案:
实验器材:体重计、皮尺、秒表。
实验步骤:
①用体重计测出自己的质量m,求出自己的重力G。
②用皮尺测出所登楼层的高度h。
③用秒表测出自己上楼所用的时间t。
④用公式P==求出人爬楼的功率P。
本节课教学设计按照新课标的要求和理念,为学生创设了一个熟悉的生活情境,引起学生的注意和思考,再通过小组讨论的方式逐步引导学生认识功率,最后让学生用所学知识解决实际问题,学生体会到学以致用的乐趣。教学实践证明,引导学生主动参与研究,教学效果更好。本节课的难点在于功率概念的建立和利用功率公式进行简单计算,在帮助学生理解功率的概念时,比较搬砖过程中做功的快慢,利用速度的定义来类比分析,引出描述做功快慢的物理量,注重学习过程,体现了“做中学”,培养学生良好的科学思维习惯。
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第2节 功率
一、比较做功快慢的两种方法
1.做功的多少相同,比较 , 的物体做功快。
2.做功的时间相同,比较 , 的物体做功快。
二、功率及功率的计算
1.物理意义:表示物体做功的 。
2.定义:功与做功所用时间 叫作功率。
3.表达式:P= 。
4.单位及其换算:瓦特,符号 ,1 kW= W。
知识清单
所用的时间
用时短
做功的多少
做功多
快慢
之比
W
103
深度理解
1.比较做功的快慢
“做功多”≠“做功快”,物体做功多,不代表做功就快,因为做功快慢还与做这些功所用的时间有关。同样,做功快的物体做的功不一定多。
(2)使用公式P=Fv时的注意事项
①F与v对应同一时刻。
②速度的单位必须是m/s,这样算出的功率的单位才是W。
【典例分析】
[例]如图所示是甲、乙两个物体做功与所需时间的关系图像,由图可知,甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙相比是( )
A.P甲>P乙 B.P甲C.P甲=P乙 D.无法确定
A
基础题
1.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.功率大的物体做功多
C
2.甲、乙两台塔吊机器的功率分别为P甲=25 kW和P乙=40 kW。则下列判断正确的是( )
A.乙一定比甲做功快
B.乙一定比甲做功多
C.相同时间内两机器做功一样多
D.做同样多的功,甲所用时间更少
A
3.(2024连云港)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( )
光滑平面 粗糙平面
A.W1W2 P1>P2
C.W1=W2 P1=P2 D.W1P2
C
4.一个重15 N的物体在水平拉力作用下,在水平面上做匀速直线运
动,在3 s内移动了15 m,若拉力的功率为 10 W,则该物体所受的摩擦力为( )
A.15 N B.10 N C.2 N D.5 N
5.我们可以用两种方法来判断物体做功的快慢,如图所示,表示用挖掘机挖土与人力挖土做功的快慢不同,它所用的判断方法是做功时间相同,比较 ,另一种判断方法是 相同,比较 .
。
C
做功多少
做功
做功
时间长短
6.(2024上海节选)塔吊吊起重物,在竖直方向匀速上升时,若拉力为1×104 N,重物上升的距离为40 m,重物上升所用的时间为50 s,则拉力做功为 J,功率为 W。
7.如图所示为甲、乙两台功率一定的机器做功时所得出的做功与时间的关系图像,由图可知, 机器的功率较大;做相同的功, 机器所用的时间少。
4×105
8 000
乙
乙
8.(2024贵阳期末节选)为了增强体质,重为500 N的小明每天坚持进行跑步耐力训练。某次训练,他跑了1 000 m,用时4 min10 s。稍作休息后,小明用了20 s时间做了5次引体向上,每次引体向上使身体重心上升 0.4 m。求:
(1)每次引体向上,克服重力做的功。
(2)在这20 s内,小明克服重力做功的功率。
解析:(1)每次引体向上,克服重力做的功为W=Gh=500 N×0.4 m=200 J。
答案:(1)200 J (2)50 W
中档题
9.在自由下落过程中物体运动速度会越来越大。一个物体由A点自由下落,相继经过B、C两点,已知AB=BC,如图所示,物体在AB段重力做功W1,做功功率P1;在BC段重力做功W2,做功功率P2,则下列关系正确的是
( )
A.W1≠W2,P1≠P2
B.W1=W2,P1=P2
C.W1=W2,P1>P2
D.W1=W2,P1D
10.一列时速为200 km/h的火车从荆门站驶出,在平直轨道上匀速行驶100 km,在运行过程中火车的牵引功率为4 800 kW。则该列火车在这段时间内所做的功、火车受到的阻力分别是( )
A.8.64×109 J 4.8×104 N
B.8.64×109 J 8.64×104 N
C.4.8×109 J 4.8×104 N
D.4.8×109 J 8.64×104 N
B
11.如图甲所示,物体A分别在水平推力F1、F2的作用下,在粗糙程度不变的水平地面上做直线运动。物体运动的路程和时间图像如图乙所
示,两次推力的功率分别为P1、P2。则( )
A.F1=F2,P1>P2
B.F1=F2,P1C.F1>F2,P1>P2
D.F1P2
A
9.6×106
16
13.我国自主创新研发成功的全磁悬浮人工心脏为心衰患者带来重获新生的希望,被医学界亲切地称为“中国心”。若人工心脏推动血液流动的功率为1.6 W,则每分钟心脏对血液做功 J,这些功可以将 kg的物体提高2 m。(g取 10 N/kg)
96
4.8
14.如图甲所示,某轿车在水平地面上行驶,25 s 的时间内其v-t和F-t的图像分别如图甲、乙所示。已知前15 s轿车运动的路程为180 m,平均速度为 m/s,整个过程汽车发动机做功 J,汽车匀速阶段发动机的功率为 kW。
12
1.14×106
60
15.梵净山是我国著名的佛教圣地和旅游景点。梵净山索道全长
3 500 m,上、下高度差约1 200 m。一次载客中,吊车载满两人后的总重是1 275 N。以单个吊车载满两人为例,求:
(1)单个吊车载满两人后从索道最高处滑到最低处,
吊车和人所受的重力做了多少功
解析:(1)梵净山索道上、下高度差为1 200 m,单个吊车载满两人后从索道最高处滑到最低处,吊车和人所受的重力做的功为W=Gh=
1 275 N×1 200 m=1.53×106 J。
答案:(1)1.53×106 J
(2)若单个吊车载满两人后从索道最低处匀速运行到最高处的过程,共耗时17 min,该吊车工作时的功率至少是多少
答案:(2)1 500 W
素养题
16.学习了功率的知识后,小刚想粗略地测算自己在单杠上做引体向上时的功率,如图所示。
请你回答下列问题:
(1)实验中依据的原理是 。
(2)需要的测量工具是 、 、 。
(3)小刚测出自己的质量m,拉上去一定次数n所用的时间t,并测出自己每做一次引体向上 ,则他做引体向上时功率的表达式是 P= 。
体重计
秒表
刻度尺
人上升的高度h
(4)爱动脑筋的小刚想课后和几位同学准备开展“比一比谁在爬楼过程中的功率大”的活动,他设计了三套方案。
方案一:测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度,算出爬楼的功率并进行比较;
方案二:控制爬楼的时间相同,测量出各自的体重和爬楼的高度,算出爬楼做的功并进行比较;
方案三:控制爬楼的高度相同,测量出各自的体重、爬楼的时间,算出体重和时间的比值并进行比较。
则在上述方案中,可行的是( )
A.只有方案一
B.只有方案一和二
C.只有方案二和三
D.方案一、二、三都可以
D