功率(提高)【学习目标】1、知道功率的物理意义;2、理解功率的定义及其单位;3、理解功率的计算公式;4、能够用功率的定义式解决相关问题。【要点梳理】要点一、功率(高清课堂《功率》)物理学中,为了表示做功的快慢而建立起功率的概念。要点诠释:1、物理意义:表示物体做功的快慢。2、定义:功与做功所用的时间之比叫做功率。要点二、功率的计算1、定义式:tWP2、国际单位:瓦特,简称瓦,符号W;常用单位还有千瓦(kW)、毫瓦(mW)等等。1kW=1000W,1W=1000mW,1W=1J/s3、推导公式:要点诠释:功率与功是两个不同的物理量,“功”表示做功的“多少”,而“功率”则表示做功的“快慢”,“多少”与“快慢”的意义不一样,只有在做功时间相同时,做功多的做功快;否则做功多不一定做功就快,即“功率”不一定就大,也就是说:功率与功和时间两个因素有关。【典型例题】类型一、基础知识1、(2016春•滕州市期末)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【思路点拨】功率表示物体做功快慢的物理量,根据WPt可知,做功时间相同时,做功越多,做功越快,功率越大。【答案】B【解析】功率同时跟做功多少和做功时间有关,甲的功率比乙的功率要大,说明甲做功比乙做功要快,相同的时间内甲做的功多,做相同的功时甲用的时间少,故ACD错误,B正确,故选:B。【总结升华】本题考查了学生对功率概念的理解与掌握,要注意功率同时跟做功多少和做功时间有关,只谈功率和做功多少的关系或功率和做功时间的关系是没有意义的。举一反三:【变式1】起重机用20s的时间将重物吊起,整个过程中做的功是20000J,在此过程中起重机的功率是()A.200WB.500WC.1000WD.2000W【答案】C【变式2】(高清课堂《功率》例1)关于物体做功的功率,下列说法正确的是()A.物体做功时间越短,功率越大B.物体做功越多,功率越大C.物体做功越慢,功率越大D.物体做功越快,功率越大【答案】D2、如图所示是甲、乙两个物体做功与所需时间的关系图象,由上图可知,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<P乙C.P甲=P乙D.无法确定【答案】A【解析】由图象可知,当时间相同时,W甲>W乙,根据公式可知,P甲>P乙。故选A。【总结升华】(1)根据公式,要判断功率大小,可以取相同时间,比较功的大小;也可以取相同的功,比较时间的长短;(2)本题是一道图象题,图象中往往包含大量的信息,要注意从中找出对解题有用的东西,是非常关键的。举一反三:【变式】(2014•桂林中考)小明爸爸的质量为70kg、小明的质量为50kg.当父子俩一起从居住楼的一楼同时走上二楼.在此过程中以下判断正确的是()A.两个人做功的功率相等B.爸爸做功的功率比小明的大C.小明做功的功率比爸爸的大D.无法比较做功的快慢【答案】B类型二、知识运用3、(2014秋•宜春期末)一个正常人的心脏推动血液流动的功率为1.5W,那么,在考试100min的时间内心脏做的功是多少?利用这些功可以把一个质量为50kg的中学生匀速举高多少m?(g=10N/kg)【思路点拨】利用功的计算公式W=Pt求解心脏所做的功,利用功的变形公式W=Gh=mgh求被提升的高度。【答案与解析】(1)由P=可得,心脏做的功:W=Pt=1.5W×100×60s=9000J;(2)中学生的体重:G=mg=50kg×10N/kg=500N,由W=Gh可得,中学生被匀速举高的高度:h===18m。答:在考试100min的时间内心脏做的功是9000J;利用这些功可以把一个质量为50kg的中学生匀速举高18m。【总结升华】本题考查做功和高度的计算,解决此类问题要结合功的计算公式分析求解,关键是考查学生灵活应用所学物理知识的能力。举一反三:【变式】一辆质量为1.5t的小货车,载有质量为1.0t的货物,四个车轮与地面接触的总面积为0.1m2,小货车在平直公路匀速行驶1km,所用时间为50s,小货车受到摩擦阻力为车重的0.1倍。(g取10N/kg)。在这段时间内,求:(1)小货车受牵引力的大小;(2)小货车对地面的压强;(3)牵引力做功的功率。【答案与解析】(1)小货车和货物的重力G总=G1+G2=m1g+m2g=1.5×103kg×10N/kg+1.0×103kg×10N/kg=2.5×104N;牵引力为F牵=0.1G总=0.1×2.5×104N=2.5×103N;(2)小货车对地面的压力为:F压=G总=2.5×104N;小货车对地面的压强:4522.5102.5100.1FNPPasm;(3)牵引力做的功:W=F牵S=2.5×103N×1000m=2.5×106J;牵引力的功率:642.5105.01050WJPWts答:(1)小货车的牵引力为2.5×103N;(2)小货车对地面的压强2.5×105Pa;(3)牵引力的功率是5.0×104W。4、(2014秋•丹徒区月考)某型号汽车发动机的额定功率为6×104W,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1500N。在额定功率下,当汽车匀速行驶时,求:(l)发动机所提供的牵引力大小;(2)行驶速度的大小;(3)行驶5min牵引力所做的功。【思路点拨】(1)物体做匀速直线运动时,处于平衡状态,受到平衡力的作用,根据平衡力的大小相等、方向相反即可得出牵引力的大小;(2)已知的条件有:牵引力的大小以及发动机的额定功率,求速度可由功率的推导式:=WFsPFvtt得出;(3)已知额定功率以及工作时间5min,直接由W=Pt可求得牵引力所做的功。【答案与解析】(1)因为汽车匀速行驶,受平衡力作用;由二力平衡知识得:F=f=1500N;(2)由P=Fv得:4610W=40m/s1500NPvF;(3)已知:t=5min=300s,行驶5min牵引力做功:47610W300s1.810JWPt。答:发动机所提供的牵引力为1800N,行驶速度为40m/s,行驶5min牵引力所做的功是1.8×107J。【总结升华】题目考查了,二力平衡、功率的推导式P=Fv的应用。需要学生熟练应用功率的的计算公式。举一反三:【变式】一辆红旗牌轿车在平直的高速公路上以60kw的功率匀速行驶,2min前进了3600m,轿车所做的功是J,它所受到的阻力是N。【答案】7.2×106;2000