2019-2020学年八年级物理下册 第十一章 第2节 功率课件 （新版）新人教版

第十一章功和机械能知识点功率 说明1.使用公式P= 时一定要注意三个量的对应关系,功W一定是在对应的时间t内完成的,这样计算出来的功率才是时间t内的功率,不同时间内对应的功率一般来说是不同的。Wt2.对推导公式P=Fv的理解:此公式对功率的实际应用有较大的意义,如汽车发动机的功率一定,由F= 可知,牵引力与速度成反比,在汽车爬坡时,司机采用的措施是换挡减速,以获得更大的牵引力。Pv例(2019湖南株洲中考)甲、乙、丙、丁四个同学进行攀岩比赛,他们做的功W与时间t的关系如图11-2-1所示。若规定做功最快的获胜,则最后胜出的一定是 () 图11-2-1A.甲B.乙C.丙D.丁解析在相同时间内,做功越多,功率越大,也就是做功越快;由图象知,当时间相同时,甲做功最多,所以甲功率最大,做功最快,故A正确,B、C、D错误。答案A题型一对功率的理解例1(2019上海徐汇期中)关于功率的说法,正确的是 ()A.功率大的机器所做的功一定比功率小的机器大B.单位时间内所做的功越多,其功率越大C.速度越大,功率越大D.作用力越大,功率越大解析功率是表示物体做功快慢的物理量,功率大的机器所做的功一定比功率小的机器快。由W=Pt可知,在不能确定时间的条件下,仅通过功率的大小不能得出机器所做的功的多少,故A错误;由功率的定义可知,单位时间内所做的功越多,其功率越大,故B正确;由公式P= = =Fv可知,仅通过速度的大小或作用力的大小不能得出功率的大小,故C、D错误。WtFst答案B题型二功率的相关计算例2(2018山东临沂中考)新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱。小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶12km,用时10min。已知该车的总质量为1.6×103kg,行驶中阻力为车重的0.05,此过程中该车牵引力做功J,功率为kW。(g=10N/kg)解析由于车做匀速直线运动,牵引力等于阻力,则牵引力F=f=0.05G=0.05mg=0.05×1.6×103kg×10N/kg=800N;牵引力做的功为W=Fs=800N×12000m=9.6×106J;汽车的功率为P= = =16000W=16kW。Wt69.610J600s答案9.6×10616点拨解答这类题目要善于挖掘题干中的信息,题目中的“匀速行驶”相当于告诉了动力与阻力相等。易错点功、功率物理意义的理解例下列关于功和功率的说法中,正确的是 ()A.机器做的功越多,功率越大B.机器做功的时间越短,功率越大C.时间与功的比值越大,功率越大D.相同时间内做功越多,功率越大解析机器做功越多,功率不一定越大,还要看所用时间的长短,故A选项错误;做功所用时间越短,功率不一定越大,还要看做了多少功,故B选项错误;时间与功的比值越大,说明完成相同的功所需要的时间越长,做功越慢,功率越小,故C选项错误;相同的时间内做功越多,说明做功越快,功率越大,故D选项是正确的。答案D易错警示功率的大小与做功的多少和做功时间的长短两个因素有关。在研究一个问题与多个因素的关系时,应采用控制变量法,然后综合分析得出结论。知识点功率1.(独家原创试题)如图11-2-1所示是当今非常流行的平衡车。某品牌平衡车的功率为240W,能以10.8km/h的速度在平直的道路上连续匀速行驶10km,则它在这个过程中受到的阻力为N,行驶这10km所做的功为J。 图11-2-1答案808×105解析由公式P= = =Fv可得,它受到的阻力为f=F= = = =80N;行驶这10km所做的功W=Fs=80N×10×103m=8×105J。WtFstPv240W10.8km/h240W3m/s2.(2018上海杨浦期中)功率是描述物体的物理量。某小车功率为800瓦,它表示的物理意义是。若该小车工作5分钟,则做功焦。答案做功快慢小车在1s内做的功为800J2.4×105解析功率在数值上等于单位时间内所做的功,所以小车功率为800W表示的物理意义是:小车在1s内做的功为800J;根据P= 得W=Pt=800W×5×60s=2.4×105J。Wt3.(2019广东广州海珠一模)小芳拿着书本,老王抱着木箱,都匀速从一楼到达二楼。其中,小芳先到达二楼。甲的观点:小芳上楼上得快,时间短,所以小芳对书做功的功率大。乙的观点:木箱质量大,老王对木箱做功多,所以老王对木箱做功的功率大。(1)你同意甲、乙的观点吗?依据是什么?(2)若你要把一个大西瓜匀速从一楼搬上二楼,请自选器材测量对西瓜做功的功率。①实验步骤;②用所测的物理量,写出你对西瓜做功功率的表达式。答案(1)不同意甲、乙的观点,根据P= = = ,从一楼到达二楼h相同,功率大小取决于质量和时间的比值大小,故无法确定功率大小;(2)①实验步骤:用磅秤测量出大西瓜质量m,用卷尺测量出一楼到二楼的高度h,用秒表测量出把一个大西瓜匀速从一楼搬上二楼所用的时间t;②对西瓜做功功率的表达式P= = = 。WtGhtmghtWtGhtmght解析(1)因为P= = = ,由已知条件,从一楼到达二楼h相同,则功率大小取决于质量和时间的比值大小,因小芳拿着书本的质量小,所用时间也短,故无法确定两人的功率大小;即不同意甲、乙的观点;(2)见答案。WtGhtmght1.(2019山东临沂蒙阴二模)体育课上,亮亮和晶晶决定进行爬杆比赛,他们同时出发,结果又同时到达相同高度的杆顶。想判断谁的功率大,还需要知道的物理量是 ()A.杆的高度B.爬杆时间C.两人身高D.二人的体重答案D他们同时出发,结果又同时到达相同高度的杆顶,说明爬杆的高度和时间都相同,由P= = = 知,要比较功率的大小,还要知道二人的体重。WtGhtmght2.(2015广东深圳中考)甲机械比乙机械的功率大,表示两机械在工作时 ()A.甲做功多B.甲更省力C.甲做功快D.甲用时少答案C功率是描述物体做功快慢的物理量,功率大的机械做功一定快,故本题应选C。3.(2018吉林长春模拟)如图所示,是一个小球自由下落过程中拍摄的频闪照片(每相邻两幅照片拍摄的时间间隔相同)。小球在下落的前一半距离中,重力做的功为W1,做功功率为P1;小球在后一半距离中,重力做功为W2,做功功率为P2,则大小关系正确的是W1W2、P1P2。 答案=解析小球的重力G不变,小球在前、后一半距离中下落高度h相同,所以根据W=Gh可知,在前、后一半距离中重力所做的功相同,即W1=W2;重力做的功相同,因小球下落得越来越快,则下落前一半距离所用时间大于下落后一半距离所用时间,根据P= 可知P1P2。Wt1.(2019湖南邵阳北塔模拟)三辆汽车用同样大小的牵引力和速度行驶,甲沿上坡路,乙沿水平路,丙沿下坡路,则关于三辆车的功率的说法正确的是 ()A.甲车的功率最大B.丙车的功率最大C.三辆车的功率一样大D.条件不足,无法比较答案C由公式P= = =Fv可知,三车的牵引力和速度都相等,故它们的功率相等。WtFst2.(2017广东中考)妈妈与小明进行爬山比赛,他们选择的起点、路径和终点都相同,全程设为匀速运动,妈妈的体重是小明的2倍,妈妈所用的时间是小明的3倍。若妈妈克服自身重力做功为W1、功率为P1,小明克服自身重力做功为W2、功率为P2,则下列关系正确的是 ()A.W1∶W2=1∶1B.W1∶W2=2∶3C.P1∶P2=1∶1D.P1∶P2=2∶3答案D克服重力做功大小为W=Gh,爬山比赛的起点、终点均相同,即高度h相同,妈妈体重是小明的2倍,故W1∶W2=2∶1,A、B错误。功率P=W/t,妈妈所用时间是小明的3倍,故P1∶P2=2∶3,C错误、D正确。3.(2018河南濮阳二模)某型号汽车发动机的额定功率为4×104W,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1600N。在额定功率下,当汽车匀速行驶时,求:(1)发动机所提供的牵引力大小;(2)汽车行驶10min牵引力所做的功;(3)汽车行驶速度的大小。答案(1)1600N(2)2.4×107J(3)25m/s解析(1)因汽车在水平路面上匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,发动机所提供的牵引力大小F=f=1600N;(2)由P= 可得,汽车行驶10min牵引力所做的功:W=Pt=4×104W×10×60s=2.4×107J;(3)由P= = =Fv可得,汽车行驶速度的大小:v= = =25m/s。WtWtFstPF4410W1600N1.(2019甘肃兰州一模)在学习了功率的知识后,三位同学想比较爬楼时谁的功率大。以下是他们讨论后得出的三套方案,其中可行的是 ()①用相同的时间爬楼,测量出各自的体重和爬上楼的高度,即可比较功率大小;②都爬到楼顶,测量出各自的体重和爬楼用的时间,即可比较功率大小;③爬楼后,测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬上楼的高度,算出功率进行比较。A.③B.①②C.①③D.①②③答案D爬楼克服自身重力做功的功率P= = = 因此,比较功率的大小时,体重、高度和时间三个物理量必须都要考虑。方法①控制t,通过测量G和h,可以比较功率大小;方法②控制h,通过测量G和t,可以比较功率大小;方法③测量出G、h和t,可以直接计算出功率,因此三套方案均可行。WtGhtmght答案C大明登上山顶做的功:W1=G1h,小华登上山顶做的功:W2=G2h,大明的登山功率:P1= = ,小华的登山功率:P2= = ,又G1=1.5G2,则 = = × = 。11Wt11Ght22Wt22Ght12PP1122GhtGht12GG21tt652.大明和小华一起爬山。大明用了25min登上山顶,小华用了20min登上山顶,大明的体重是小华的1.5倍。大明与小华爬山的功率之比是 ()A.5︰6B.8︰15C.6︰5D.3︰23.(2019福建厦门二模)“塔吊”是修建高层建筑常见的起重设备,又名“塔式起重机”。某“塔吊”以恒定功率24kW将质量2t的重物从静止开始竖直向上提升45s,全程v-t关系如图。g取10N/kg。 (1)求t=30s时重物所受的拉力。(2)求整个过程重物的最大速度。(3)若重物上升的总高度为60m,则最后12s拉力的平均功率为多大?答案(1)2×104N(2)1.2m/s(3)1×104W解析(1)由图象可知,在15~45s阶段重物竖直向上做匀速直线运动,拉力与重力是一对平衡力,大小相等,所以,t=30s时,重物所受的拉力F=G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N。(2)由图象知,当重物做匀速运动时的速度最大,在0~45s内,拉力的功率恒定不变,由P= = =Fv知,重物的最大速度v= = =1.2m/s。(3)整个过程中重物上升的总高度为60m,故全程塔吊对重物做功W=Gh=2×104N×60m=1.2×106J,前45s塔吊对重物做的功W1=Pt1=2.4×104W×45s=1.08×106J,最后12s拉力做的功W2=W-W1=1.2×106J-1.08×106J=1.2×105J,则最后12s拉力的平均功率P2= = =1×104W。WtFstPF442.410W210N22Wt51.210J12s1.(2019吉林模拟,1,★☆☆)小明爸爸的质量为70kg、小明的质量为50kg。若父子俩用相同的时间从居住楼的一层走到二层,下列说法正确的是 ()A.两个人做功的功率相等B.小明做功的功率比爸爸的大C.爸爸做功的功率比小明的大D.无法比较做功的快慢答案C上楼时小明和爸爸克服各自重力做功,都从一楼到二楼,高度相同,爸爸的质量大,由W=Gh=mgh可知,爸爸做的功多;又因为俩人上楼时间相同,由P= 可知,爸爸做功的功率比小明的大。Wt2.(2019湖南邵阳新宁模拟,8,★★☆)如图11-2-2所示,甲、乙两物体在拉力F的作用下,沿竖直向上做匀速直线运动,不计空气阻力,则 () 图11-2-2A.甲的速度一定大于乙的速度B.甲的重力一定大于乙的重力C.拉力F甲做的功一定大于拉力F乙做的功D.拉力F甲的功率一定大于拉力F乙的功率答案B由题意知,两个物体都做匀速直线运动,故