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第 15 课 功率(学生版)
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课程标准 课标解读
1.理解功率的概念; 1.理解功率是表示力做功快慢的物理量;
2.会利用功率解释生活中常见现象; 2.了解生活中各种机器利用功率的现象;
3.认识生活中常见功率值; 3.认识我们身边的功率;
4.能进行功率的简单计算。 4.熟练应用功率的概念计算功率大小。
知识精讲
知识点01 功率
1.定义:单位时间里完成的功;或说成:单位时间内力作做的功。
2.功率的物理意义:功率是表示力做功快慢的物理量;即单位时间内完成的功。
3.公式: 。
4.单位:在国际单位制中,功率单位是瓦特,符号是 W 。常用单位还有千瓦(kW)、马力。
换算关系: 。
5.功率公式的解释:(1)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,则拉力做
功的功率等于力与物体速度的乘积,即
P=Fv
。
(2)利用该公式时要注意:拉力F必须是恒力,且物体运动的速度应不变;v的单位必须用m/s,这
样算出的功率单位才是W;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。
【知识详解】功率
1.功与做功所用时间之比称为功率,它在数值上等于单位时间内所做的功,用P表示。功率是表示力
做功快慢程度的物理量。
2.在国际单位制中,规律单位是瓦特(W)。常用单位还有千瓦(kW),1kW=1×103W;马力,1马力
=735W。3.对“功率”的考查主要有对功率概念的理解和掌握程度,主要内容有:功率概念的认识以及简单计
算,能进行功率的计算并利用功率解释生活中例子等。
功率在中考中出现概率很高并经常与功的概念结合出现。考题主要题型以填空题、选择题和计算题为
主,常见题型是选择题和计算型填空题,均属于基础题型,试题难度以中等为主;难度较高主要集中在判
断物体(力)做功功率并与效率结合在一起的题目,通过对功率的计算考查学生对功率概念的理解程度。
【知识拓展】本节知识导图
分层提分
题组A 基础过关练
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.物体做功时间越长,功率越大
2.如图所示,要粗测小明同学做“引体向上”时的功率。下面所列物理量中,不需要测量的是(
)。A.他的质量;B.单杠的高度;C.每次身体上升的高度; D.做“引体向上”的时间
3.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 与乙物体
甲
的功率P 相比较,正确的是( )
乙
A.P >P B. P <P C.P =P D.无法比较确定
甲 乙 甲 乙 甲 乙
4.平直公路上的甲、乙两辆汽车,在相同牵引力作用下匀速行驶,如果在相同的时间内通过的路程之
比为3∶2,则甲与乙( )。
A.牵引力做功之比为2∶3; B.牵引力做功之比为3∶2;
C.牵引力的功率之比为1∶1; D.汽车所受的阻力之比为3∶2
5.甲、乙两台机器,甲的功率比乙的大,则( )。
A.甲做的功比乙做的功多; B.甲做功比乙做功快;
C.甲做功所用的时间比乙的少;D.以上说法都不对
6.初三物理兴趣小组的同学在学习了功率的知识后,想估测某同学上楼的功率有多大,已知该同学从
一楼上到三楼用了10s,则他上楼的功率大约是( )。
A.3 W B.30 W C. 300 W D. 3 000 W
7.某起重机将1000N的重物沿竖直方向提起,重物由静止开始先向上做变速直线运动,然后做匀速直
线运动。已知重物在做变速运动的30s内上升了16m,在接着的10s内又匀速上升了8m,若空气的阻力不
计,则在匀速直线运动中起重机对货物做功的功率是________W。
8.如图所示,在50s的时间内,男孩提着重15 N的小提琴水平向左匀速走了100 m,女孩用5 N的水
平拉力拉箱子向右匀速走了100 m,他们中,对物体做功的是_______________(选填“男孩”或“女
孩”),做功的功率是_______________。9.一质量为3000kg的汽车沿着长为5.4km的盘山公路匀速行驶,当它从山脚行驶到高为0.5km的
山顶时,耗时15min,汽车发动机的牵引力为4000N。求:
(1)汽车行驶的速度。
(2)汽车发动机牵引力做的功。
(3)汽车发动机牵引力的功率。
题组B 能力提升练
1.小明两次分别用时90s、40s从一楼爬到五楼,小明的体重与前后两次上升的高度均不变,比较两次
爬楼过程( )。
A.用时少的做功多 B.用时少的做功功率大
C.用时多的做功多 D.用时多的做功功率大
2.物块在水平拉力F(大小未知)的作用下,在水平直线轨道上运动(如图),其中AB=CD=10m。已知
物块在AB段和CD段分别以2m/s和5m/s的速度匀速运动,且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1N和
2N,则以下判断正确的是( )。
A. 该物块在CD段的惯性比AB段大;
B. 该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为2∶5;
C. 拉力F在AB段所做的功为20J;
D. 拉力F在CD段做功的功率为10W
3.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
4.某型号起重机在10s内将大石块沿竖直方向匀速提升,做了5×104J的功,则该起重机提升大石块
的功率为 W。
5.假期,小明坐客车去旅游。当客车行驶到高速公路保持车距标识牌“0m”处时,恰好后面一辆小汽车行驶到客车旁,此时客车上速度计显示为“80km/h”。当客车匀速行驶到标识牌“100m”处时,小汽车
匀速行驶到了标识牌“200m”处,小汽车 (选填“已经”或“没有”)超速,若此时小汽车的功率
为80kW,它受到的阻力为 N。(此高速路段限定小汽车最高速度为“120km/h”)
6.国产雪龙2号极地科考破冰船配备15000kW总动力,能以2﹣3节的航速在冰厚1.5米的条件下连续
破冰航行。2019年11月23日,雪龙2号完成了南极中山站附近的航道破冰任务。若此次破冰所用功率为
6000kW,向前破冰行驶速度是3.6km/h,则破冰船产生的向前推力大约是 N。
7.装有水的容器在大小为10N的拉力F作用下运动,图甲为容器三段运动的示意图,F的方向始终沿
着容器运动方向,OP段、MN段为水平地面。在MN段容器中的水少于OP段,容器在OP段、MN段的速度一
时间图象和QR段的路程一时间图象如图乙所示。
(1)求F在OP段做的功______;
(2)求F在QR段的功率______;
(3)容器在OP段和MN段受到摩擦力分別为 、 ,则 ______ (选填“>”“=”“<”)。
8.阅读短文,回答问题。
2019年12月17日,我国第一艘国产航母“山东舰”交付海军。据公开资料显示,“山东舰”舰身长
315米,舰宽约75米,满载排水量在6万吨左右,至少可以搭载36架歼﹣﹣15舰载机。航母飞行甲板倾
角为12°,舰载机起飞的飞行仰角为14°。
“山东舰”是典型的常规动力航母,采用了全新的动力组,“山东舰”的燃料储备量达到了 13000吨,
若以20节航速航行,每天大约消耗1100吨燃料。
如表为歼﹣﹣15主要参数(g取10N/kg)
空重 17500kg 空载起飞距离 105m
正常起飞重量 27000kg 满载起飞距离 195m
最大起飞重量 32500kg 发动机 2×WS﹣10加力涡扇发动机
爬升率 325米/秒 正常起飞推力 2×117600N
最大速度 2.4马赫 应急起飞最大推力 2×125400N(1)若航母正常航行时发动机的功率为1.5×105kW,速度为36km/h,则牵引力为 N,经过2h
航行距离为 m。
(2)歼15空载正常起飞时,从启动到离开飞行甲板的过程中,飞机的动能 、重力势能 ,
该过程中飞机发动机推力所做的功为 J。
(3)航母飞行甲板倾角为12°,舰载机起飞时飞行仰角约为14°,这样设计的目的是 。
(4)若你是航母设计师,请你对国产航母提出一条改进意见: 。
9.爸爸给小林买了一部电动平衡车。小林从家骑该电动平衡车以 12km/h的速度匀速行驶,用15min到
达了市民广场。小林的质量为40kg,g取10N/kg,求:
(1)小林家到市民广场的距离是多少?
(2)小林在市民广场水平路面上骑行时,车对地面的压强是多少?
(3)若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍,则小林在市民广场中以最高速度骑行时,平衡
车动力的功率是多少?
平衡车参数
材质 镁合金高弹性车架
净重 10kg(含电池组)
最高车速 18km/h
充电时间 约4小时
轮胎个数 2
轮胎总触地面积 5cm2
题组C 培优拔尖练
1.(2021·湖南岳阳市·中考真题)小明两次分别用时60s、40s把同一捆书从一楼匀速搬上三楼,
比较两次搬书过程对书做功和做功的功率,判断正确的是( )。
A.用时少的做功多 B.用时少的做功功率大
C.用时多的做功多 D.用时多的做功功率大
2.(2021·湖北宜昌市·中考真题)小勇放学后,背着重40N的书包沿水平路面走了200m,用时3min,又用1min爬上了大约9m高的四楼回到了家,小勇的重力为600N。则他在回家过程中对书包所做的
功为______J,他所做总功的功率是______W。
3.(2021·云南昆明市·中考真题)采用功与时间比值的方法,得到“单位时间”内做的功,这样
就方便比较做功的快慢了,这个比值叫做______。这种方法,实质上还是用______(选填“时间相同比较
功”或“功相同比较时间”)来比较做功快慢的。
4.(2021·江苏泰州市·中考真题)为响应国家提出的“节能减排,低碳生活”的号召。质量为
60kg的小明同学每天坚持骑自行车上学,他所骑自行车质量为15kg,轮胎与水平地面的总接触面积为
30cm2,在水平路面上匀速骑行时所受阻力为总重力的0.02倍(g取10N/kg)。求:
(1)小明和自行车的总重力;
(2)他骑行时自行车对地面的压强;
(3)若他在水平路面上5min内匀速骑行了1500m,则他骑行时的功率是多大。