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第十一章 功和机械能
课时11.2 功率
2025年课程标准 物理素养
物理观念:理解功率的物理意义,明确功率是描述做功快慢的物理
1、能正确解释功率的物理意
量。
义,并举例说明。
科学思维:知道功描述能量转化的总量,功率描述能量转化的速率 。
2、掌握功率的定义式及其单
科学探究:设计实验测量生活中的功率(如跳绳、爬楼等),培养动
位,能进行简单计算 。
手能力和科学探究意识 。
3、能区分功和功率的概念,理
科学态度与责任:认识功率在工程和生活中的实际意义,通过合作实
解两者在物理量上的差异。
验与问题解决,增强团队协作能力和物理学习兴趣 。
知识点一、功率的概念
1.功率:物体在单位时间内所做的功叫功率,在物理学中用字母P表示。
(1)意义:物理学中,用功率来表示物体做功的快慢。
(2)公式:功率=功/时间,即 。
(3)单位:国际单位:瓦(W),1W=1J/s;常用单位:千瓦(kW),1kW=103W。
2.功率的种类:
(1)平均功率:物体做变速运动时,力在不同的时间段内做功快慢不同,平均功率可表示
力在某段时间内做功的平均快慢程度。
(2)瞬时功率:物体做变速运动时,力在某时刻做功的快慢。
特别提醒
需熟记功率的基本概念,同时要注意区分功率与功的区别,功率是表示做功快慢的物理
量,做功快慢和做功多少是不同的。
运动有快慢,做功也有快慢。就像用速度来表示运动的快慢一样,物理学中,
我们可以用 来表示做功的快慢,其在数值上等于 ,其在国际单位制中
的单位是 。
知识点二、做功的快慢比较
1.做功快慢比较(1)在时间相同的情况下,比较做功多少,所做的功越多,做功越快。
(2)在做功相同的情况下,比较时间长短,时间越长,做功越慢。
(3)比较做功与时间的比值,比值越大,做功越快。
2.功率的大小比较:做功多少和所用时间都不同的情况下,通过公式 计算,然后进
行比较。
特别提醒
(1)判断做功快慢应采用控制变量法,控制做功多少或者时间长短一定。
(2)功率的比较大小分为定性比较,定量比较。如果是定量比较大小,需要利用功率公式
计算出功率的大小之后在进行比较。
为了研究甲、乙、丙三人上楼时做功的快慢,他们秤好体重后,从一楼起跑,
记录的表格和部分数据如下表:
G/N h/m ① t/s ②
甲 500 15 7500 30 250
乙 450 20 ③ 30 ④
丙 600 15 9000 40 225
(1)表格中序号为②的空格处应填上的物理量及单位是 ;序号为③的空格处应填
上的数值及单位是 ;
(2)比较甲、乙做功的快慢,可在 相同时,比较 ;
(3)比较甲、丙做功的快慢,所用的方法是比较功与时间的 。甲、丙上楼时,
(选填“甲”或“丙”)做功快。
知识点三、功率的计算和应用
1.功率的计算公式应用:
(1)功率的公式: (其中P表示功率,W表示功,t表示时间)。
(2)计算功率的另一个公式:P=Fv,即物体在拉力F的作用下,以速度v沿拉力的方向做
匀速直线运动,则拉力F所做的功的功率可表示为Fv。(其中F表示物体所受的拉力,v
表示物体运动的速度)。
a.推导:由 ,联立W=Fs,得 = =Fv。
由该公式可知:在功率P一定时,力F与速度v成反比。
b.应用:当汽车上坡时,司机采取换挡的办法,减小速度,以获得较大的牵引力。
特别提醒
(1)功率的定义式是指平均功率,即在 t时间内的平均功率,而不是某一时刻的瞬时功率。
(2)功率的定义式 可以变形为:W=Pt和 ,可分别用于求功和时间。当P一
定时,W与t成正比,则 ;当W一定时,P与t成反比,则 ;当t一定
时,W与P成正比,则 。
(3)利用公式P=Fv时要注意以下几点:a.拉力F必须是恒力,且物体运动的速度应不
变;b.计算时,v的单位必须用m/s,这样算出的功率单位才是w;c.速度v跟拉力F必
须对应,即v必须是受到拉力的物体在拉力的方向上移动的速度。在解决一些有关运动物
体的功率问题时,应用此公式解题会更简便。
用起重机将重 的集装箱匀速提升10m,随后再匀速平移5m。提升过
程中起重机对集装箱做的功为 J,平移过程中起重机对集装箱做的功为
J。若集装箱上升的速度为0.5m/s,则上升过程中起重机对集装箱做功的功率为
W。
问题一:功率的概念
【角度1】功率的定义及意义
【典例1】下面关于功率的几种说法中错误的是( )
A.做同样多的功,用的时间越多,功率越小
B.功率的单位以瓦特来命名
C.功率越大,做功就越快
D.一起爬楼梯,越快的同学,功率就越大
1、功率表示做功的快慢,功率越大,做功就越快。
【变式1-1】甲起重机的功率小于乙起重机的功率,当两台机器正常工作时,下列说法正
确的是( )
A.甲起重机比乙起重机做功慢 B.甲起重机比乙起重机做功快
C.甲起重机比乙起重机做功用时短 D.甲起重机比乙起重机做功少
【变式1-2】我国自主研制的绞吸挖泥船“天鲲号”达到世界先进水平(如下图所示)。若
某段工作时间内,“天鲲号”的泥泵输出功率恒为1×104kW,该功率值的物理意义是
。【角度2】功和功率的区别和联系
【典例2】使用机械做功时,下列说法正确的是( )
A.功率大的机器做功一定快 B.功率越大的机器做功时间越短
C.功率小的机器做功不一定慢 D.功率大的机器做功多
功指的是物体做功的多少;而功率指的是物体做功的快慢,即单位时间内做功的多少,由
做功多少和做功所用时间共同决定,两者意义不一样。
【变式2-1】关于功和功率的说法中正确的是( )
A.在光滑水平面上由于惯性做匀速直线运动的物体,没有力做功
B.有力作用在物体上,力一定对物体做功
C.物体受到的作用力越大,力对物体做功就越多
D.力对物体做功越多,功率就越大
【变式2-2】机械功和功率的区别是:前者指物体做功的 ,后者是指物体做
功的 (前两空均选填“多少”或“快慢”)。
问题二:做功的快慢比较
【角度1】比较做功快慢的方法
【典例1】如图所示为我国登山爱好者成功登顶珠穆朗玛峰的过程,体重(含装备)越大
的队员一定( )
A.做功越多 B.功率越大
C.做功越快 D.功率越小
判断做功快慢应采用控制变量法,控制做功多少或者时间长短一定。
【变式1-1】如图所示是每0.3s拍摄一次的频闪照片,它记录了极限跳伞运动员从悬崖跳
下到打开降落伞之前的运动过程。若空气阻力忽略不计,在ab段运动员所受重力做功
为W,做功功率为P;在cd段重力做功为W,做功功率为P,下列判断正确的是(
1 1 2 2
)A.W=W P=P B.W>W P=P
1 2 1 2 1 2 1 2
C.W