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初中物理解题技巧——怎样解简单机械问题——功功率的概念与计算

基础篇
功率的概念与计算
前言

在利用简单机械做功时,不仅要计算做功的多少,还需要衡量做功的快慢。功率是力学重要物理量,常与滑轮组综合出题,是衔接功与机械效率的关键知识点。
功率的定义

功与做功所用时间之比叫做功率,符号P。
功率的物理意义

功率是描述物体做功快慢的物理量,不是表示做功多少。
做功多≠做功快;做功时间短,也不代表功率一定大。区分:功描述做功多少;功率描述做功快慢。
计算公式

P=W/t
W是功,单位 J
t是做功时间,单位 s
功率单位瓦特,简称瓦,符号 W
1 W=1 J/s
常用单位换算:1 kW=1000 W
推导公式

P=Fv
推导:P=W/t=(Fs)/t=Fv
说明
① F:物体受到的拉力,单位 N;v:物体匀速运动的速度,单位 m/s;
② 适用条件:物体做匀速直线运动;
③ 单位配套:速度必须用 m/s,算出功率单位才是 W。
应用场景:车辆、滑轮组拉力功率计算。
常见误区

误区 1:物体做功越多,功率越大。
正解:功率由功和时间两个量共同决定,只知道做功多少,无法判定功率大小。
误区 2:做功时间越短,功率一定越大。
正解:缺少做功多少这个条件,不能仅凭时间判断功率。
误区 3:P=Fv对所有运动都适用。
正解:该推导式仅适用于匀速直线运动;变速运动不能直接使用。
误区 4:功率大的机械,做功时间一定很短。
正解:功率代表做功快慢,总做功时间还和需要做的总功有关
口诀

功率描述快慢,功比时间是定义;
W 除以 t 求功率,F 乘 v 匀速可用;
做功多不等于快,两个条件要同在。
学以致用

1、某工人做 600J 的功,用时 30s,求工人做功的功率。
【解析】
已知功和时间,直接使用功率定义式P=W/t
【答案】
解:W=600 J,t=30 s
P=W/t=600 J/30 s=20 W
答:工人做功的功率为20 W
2、用拉力将重 90N 物体匀速提升 2m,用时 10s,求拉力做功的功率。
【解析】
匀速提升,拉力大小等于重力,先求功,再计算功率。
【答案】
解:拉力做功W=Gh=90 N×2 m=180 J
P=W/t=180 J/10 s=18 W
答:拉力做功的功率为18 W
3、功率概念辨析下列关于功率说法正确的是( )
A. 功率越大,做功越多
B. 功率越大,做功越快
C. 做功时间越短,功率越大
D. 做功越多,功率越大
【解析】
紧扣功率物理意义:功率描述做功快慢。
A 缺少时间条件,错误;
B 功率就是描述做功快慢,正确;
C 缺少做功多少条件,错误;
D 缺少时间条件,错误。
【答案】
B
4、一辆小车,水平牵引力为 50N,小车以 2m/s 的速度做匀速直线运动,求牵引力的功率。
【解析】
匀速运动,可直接使用推导式P=Fv快速计算
【答案】
解:已知F=50 N,v=2 m/s
P=Fv=50 N×2 m/s=100 W
答:牵引力的功率为100 W
5、关于功率,下列说法正确的是( )
A. 功率大的物体,做功一定多
B. 相同时间,做功越多,功率越大
C. 做功时间越短,功率一定越大
D. 功率小的物体,做功一定少
【解析】
根据功率定义式P=W/t,功率是功与时间的比值。
A:缺少时间条件,错误
B:t相同,W越大则P越大,正确
C:缺少做功多少条件,错误
D:缺少时间条件,错误
【答案】
B
下篇预告

有用功、额外功与总功辨析

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