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第四节做功的快慢【新课导思】建楼时需要先挖地槽,用挖土机挖土,用不了几天就完工,如果一个人来挖,恐怕一年也完不成,你能判断谁做功快吗,你是如何判断的?【目标导学】1.知道功率,会说出功率的物理意义。2.会写出功率的定义式P=及其单位。3.会应用功率的定义式进行简单计算。Wt【自主预习】1.比较做功的快慢:(1)做相同的功,比较所用的时间,所用时间越___,做功越快。(2)在相同时间内,比较做功的多少,做功越___,做功越快。短多2.功率:(1)定义:在物理学中,一段时间内_________与____________________的比。(2)公式:________。WPt所做的功做功所用的这段时间(3)单位。①国际单位:_____,简称___,符号__。②其他单位:J/s、千瓦(kW)。③单位换算:1J/s=__W,1kW=_____W。瓦特瓦W11000知识点一比较做功的快慢1.两位搬运工人均从一楼搬运物体到三楼。楼层高度相同所用时间或所运物重不同,请根据图示内容回答问题:(1)图甲中,__________(选填“(a)”或“(b)”)做功快,比较做功快慢的方法是____________________。(2)图乙中,__________(选填“(a)”或“(b)”)做功快,比较做功快慢的方法是__________。参考答案:(1)(a)做功相同,比较所用的时间,时间越短,做功越快(2)(b)时间相同,比较做功的多少,做功越多,做功越快2.如果小明5s做功40J,小希8s做功60J,__________做功快,你比较的方法是________。参考答案:小明做功与做功用的时间的比【示范题1】(连云港中考)如图所示,一物体在水平向右的拉力F1作用下以1m/s的速度在水平地面上匀速运动了10m,拉力F1所做的功为W1,功率为P1。若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m,拉力F2所做的功为W2,功率为P2。则W1________W2,P1________P2(选填“”“”或“=”)。【精讲精析】本题考查功和功率的比较。物体向右运动时,对地面的压力等于其重力不变,与地面接触面的粗糙程度也不变,因而受到地面的摩擦力大小相等,则拉力相等,即F1=F2;物体向右移动的距离相等,均为10m,由W=Fs可知,两次做的功相等,即W1=W2;由于以拉力F2作用移动的速度大,由功率的计算公式P=Fv知P1P2。答案:=【备选例题】(安顺中考)举重是我国的优势体育项目。一位身高170cm的运动员和一位身高160cm的运动员,在挺举项目中用相同时间,把同样重的杠铃举起,如图所示。如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2,功率分别为P1和P2,则下列关系式中正确的是()A.W1=W2、P1=P2B.W1W2、P1=P2C.W1W2、P1P2D.W1W2、P1P2【精讲精析】(1)比较做功的多少:由于举重运动员将杠铃举高,克服重力做功,故他们做功可根据W=Gh判断出高的运动员对杠铃做的功更多。(2)比较功率的大小:因为举起的时间相同,高的运动员做功多,所以高的运动员做功的功率更大。答案:C【易错易混警示】做功多的物体做功不一定快,因为做功所用时间不确定;做功用的时间短的物体做功不一定快,因为做功的多少不确定。知识点二功率的计算定义式P=变形公式W=Ptt=WtWP注意事项(1)同一性:P、W、t是对同一物体而言的,不能张冠李戴(2)统一单位:W的单位是J,t的单位是s,P的单位是W推导公式P=Fv注意事项(1)适用条件:物体在恒力F的作用下沿力的方向做匀速直线运动(2)统一单位:F的单位是N,v的单位是m/s【知识拓展】生活中不同物体做功的功率汽车爬坡度爬坡度用坡度的角度值(以度数表示)或以坡度起止点的高度差与其水平距离的比值(正切值)的百分数来表示。只有当汽车牵引力大于上坡阻力和滚动阻力(空气阻力不计)时,汽车才能爬上坡。表述这种汽车爬坡能力的计量方法就是百分比坡度,用坡的高度和水平距离的比值来表示,即百分比坡度=tanθ×100%,其中θ是坡面与水平面的夹角。例如,“汽车爬坡度”是30%,根据上述公式得:tanθ×100%=30%,即tanθ==0.3,查三角函数表得θ≈16°42′,即此车可爬越的最陡坡度是16°42′。30100对于经常在城市和良好公路上行驶的汽车,最大爬坡度在10°左右即可。对于载货汽车,有时需要在坏路上行驶,最大爬坡度应在30%即16.5°左右。而越野汽车要在无路地带行驶,最大爬坡度应达30°。【示范题2】(上海中考)物体在50N的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动,10s内前进了20m,求此过程中拉力做的功W和拉力的功率P。【精讲精析】本题考查功、功率的计算。拉力做的功:W=Fs=50N×20m=1000J;拉力的功率:P===100W。答案:1000J100WWt1000J10s【备选例题】(长沙中考)某海上蹦极挑战者的质量为50kg,下落的高度为45m,所用时间为5s,g取10N/kg。求:(1)挑战者下落的平均速度。(2)重力对挑战者所做的功。(3)重力做功的功率。【精讲精析】(1)挑战者下落的平均速度为:v==9m/s。(2)挑战者的重力为:G=mg=50kg×10N/kg=500N,则重力做的功为:W=Gh=500N×45m=2.25×104J。(3)重力的功率为:P==4500W。答案:(1)9m/s(2)2.25×104J(3)4500Ws45mt5s4W2.2510Jt5s