第4課功率學習目標學習目標知道功率的物理意義；理解功率的定義及其單位；理解功率的計算公式；能夠用功率的定義式解決相關(guān)問題。。功率是做功快慢的物理量，和做功多少沒有關(guān)系；002預習導學一、功率的含義定義：功率是表示的物理量，物理學中，功與做功所用時間之比叫功率，它在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)所做的功；單位：單位，簡稱瓦，用字母W表示。公式：P=，1W=1J/s，推導式：P=。二、比較做功快慢的方法：1.在相同時間內(nèi)，比較；2.在做功的多少完全相同的條件下，比較；3.在做功的多少和所用時間都不相同的情況下，通過P=W/t計算后進行比較；4.功率表示物體做功的快慢，而不是做功的多少，做功多功率大。三、常見功率：麻雀飛行8w，人騎自行車60-80w，家用轎車發(fā)動機80kw，起重機320kw，動車組5.5-20MW，遼寧號航空母艦發(fā)動機的總功率147MW.牽引力：在水平公路上勻速直線行駛的汽車，其(地面摩擦力)；四、功與功率的區(qū)別注意區(qū)別功與功率：功率與功是兩個不同的物理量，“功”表示做功的“多少”，而“功率”則表示做功的“快慢”，“多少”與“快慢”的意義不一樣，只有在做功時間相同時，做功多的就做功快；否則，做功多，不一定做功就快，即“功率”不一定就大，也就是說:功率與功和時間兩個因素有關(guān)。由P＝W/t變形為P＝F·v可知：功率一定時，力F與速度v成反比。將上述歸納：功(W)功率(P)概念當一個力作用在物體上，物體在這個力作用下通過一段距離。這個力對物體做了功功與做功所用時間之比單位功的單位是力的單位與距離的單位的乘積牛·米，也叫焦耳。1J=1N·m。功率的單位也是復合單位，焦/秒，叫做瓦特。1W=1J/S計算W=Fs其它以下三種情況力對物體不做功：(1)“不勞無功”，物體通過了距離，但沒有力作用在物體上；(2)“不動無功”有力作用在物體上，物體靜止不動，沒有通過距離；(3)“勞而無功”，有力作用在物體上，物體也通過了距離，但力的方向和通過的距離方向互相垂直，沿力方向上物體沒有通過距離。比較做功快慢的方法有：(1)比較相同時間內(nèi)做的功，做功多的做功快；(2)比較做相同的功所用時間，所用時間少的做功快；(3)比較功和時間的比值，比值大的做功快。003探究提升知識點一：功率的含義功率的定義：單位時間里物體完成的功。【探究重點】功率的意義：表示物體做功的快慢。物理意義：反映了物體做功的快慢。要比較不同物體做功的快慢，必須同時考慮兩個因素：一個是物體做功的多少；另一個是物體做功所用去的時間?！纠}精講】（2023陜西渭南一模）如圖，用大小相等的拉力F，分別沿豎直方向和水平方向拉物體，物體的運動方向始終和拉力方向保持一致。已知運動時間tab>tcd，運動距離sab=scd，比較（a）（b）兩種情況下拉力所做的功和功率（）A．a(chǎn)b段做的功較多B．a(chǎn)b段和cd段做的功一樣多C．a(chǎn)b段功率較大D．a(chǎn)b段和cd段功率一樣大【鞏固訓練】（2021·廣西桂林·中考真題）如圖所示，小桂和小林一起坐在秋千凳上蕩秋千，他們的重力分別是G1、G2，且G1<G2，某次從最高點下擺到最低點的過程中，他們重力做功的大小分別為W1、W2，重力做功的快慢分別為P1、P2。則（）A．W1>W2 B．W1=W2 C．P1<P2 D．P1=P2知識點二：功率計算功率的計算公式為，其中P表示功率，單位是瓦特；W表示做功的多少，單位是焦耳；t表示時間，單位是秒。公式推導：。利用該公式時要注意：拉力F必須是恒力，且物體運動的速度應(yīng)不變；v的單位必須用m/s，這樣算出的功率單位才是W；速度v跟拉力F必須對應(yīng)，即v必須是受到拉力的物體在拉力的方向上移動的速度?！咎骄恐攸c】功率與功是兩個不同的物理量，“功”表示做功的“多少”，而“功率”則表示做功的“快慢”，“多少”與“快慢”的意義不一樣，只有在做功時間相同時，做功多的做功快；否則做功多不一定做功就快，即“功率”不一定就大，也就是說：功率與功和時間兩個因素有關(guān)。區(qū)別機械的總功率和有用功率：總功率指機械本身產(chǎn)生的功率，有用功率指機械用來做有用功的那部分功率：（P有用=P總·η）【例題精講】（2023·安徽合肥·統(tǒng)考三模）在2023年中考體育考試的跳繩測試中，小明1min跳了180次，若他的質(zhì)量為50kg，每次跳起的高度為4cm，求：（1）小明跳一次繩所做的功；（2）小明1min內(nèi)跳繩時的功率?！眷柟逃柧殹浚?023天津紅橋一模）1標準大氣壓的值為_____Pa；功率為25kW的拖拉機，它4h做的功如果由功率是0.4kW的耕牛來完成，需要_____h。知識點三：杠桿與功率注意杠桿動力作用點移動距離在功率中的計算【例題精講】（2023·安徽合肥38中二模）古代護城河上有座吊橋，它的結(jié)構(gòu)原理如圖所示。把橋面看成是長為10m，所受重力為3000N的均勻桿AB，可以繞轉(zhuǎn)軸B點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，在B點正上方10m處固定一個定滑輪C，繩子通過定滑輪與桿的另一端A相連。（忽略繩子重力、滑輪半徑和摩擦，=1.4，=1.7）。求：（1）若從水平位置將吊橋勻速拉至與水平面成30°角，此時的拉力F1大小；（2）若在10s內(nèi)從水平位置將吊橋勻速拉至與水平面成45°角，則該過程中人拉力做功的功率?！眷柟逃柧殹?2020·湖北省武漢市中考模擬五)如圖甲為塔式起重機簡易示意圖，塔式起重機主要用于房屋建筑中材料的輸送及建筑構(gòu)件的安裝。(動滑輪重、繩重及摩擦均不計，g取10牛/千克)(1)為保持平衡，起重臂的長度越長的塔式起重機，配備的平衡重的質(zhì)量應(yīng)越________。(2)圖乙為起重機鋼絲繩穿繩簡化示意圖，滑輪a的作用是________。(3)若電動機工作時功率為3600W保持不變，那么將重為1.2×104牛的貨物由地面沿豎直方向勻速提升30米，電動機一端鋼絲繩的移動速度是多少米每秒？(不計其他能量損耗)知識點四：滑輪組與功率注意拉力功率與物體上升功率的區(qū)別，計算時注意下標的運用【例題精講】（2023·廣東深圳·統(tǒng)考三模）如圖所示，不計動滑輪與繩之間的摩擦和重力，在水平拉力F的作用下，物體M以0.2m/s的速度向左勻速直線運動，彈簧秤的示數(shù)為20N，以下正確的是（

）①M受到地面的摩擦力為20N②M受到地面摩擦力水平向左③拉力F的功率為8W④M受到的重力與地面對M的支持力是一對平衡力A．①④ B．①② C．①③ D．②④【鞏固訓練】（2023·重慶西南大學附中二模）工人用如圖所示的裝置吊起質(zhì)量40kg的貨物A，工人施加的拉力為250N，貨物在10s內(nèi)被勻速提升2m，則工人所做功的功率為________W。（不計繩重和繩與滑輪之間的摩擦。）知識點五：斜面與功率注意斜面拉力做功功率的計算【例題精講】一輛滿載物資的總重為G(N)的運輸車，沿ABCD路線從A處到達D處，CD段與AB段高度差為h(m)，如圖甲所示．在整個過程中，汽車以恒定速度v(m/s)運動，在t=0時經(jīng)過A處，t1時經(jīng)過B處，t2時經(jīng)過C處，汽車牽引力的功率P隨時間變化的關(guān)系可簡化為圖乙所示(G、h、v、P1、P2、t1和t2均為已知量)．則：①AB段長度為多少？(請用已知量表示)；②試計算，比較汽車在AB段和BC段運動時牽引力FAB、FBC的大小；③汽車沿斜坡BC段運動時牽引力所做的功為多少(請用已知量表示)．【鞏固訓練】(2020·廣東九年級其他模擬)如圖所示，一物塊從光滑斜面上A點由靜止滑下，B為斜面AC的中點，設(shè)物塊在AB段重力做功為W1，重力的功率為P1；在BC段重力做功為W2，重力的功率為P2，則下列關(guān)系正確的是()A．W1＞W(wǎng)2，P1＞P2 B．W1=W2，P1=P2 C．W1=W2，P1＜P2 D．W1＜W2，P1＜P2知識點六：機車功率注意斜面拉力做功功率的計算【例題精講】（2023·安徽合肥二模）如圖甲所示，有一輛總重為1.5×104N的汽車，經(jīng)過一段水平路面后，發(fā)動機再以9×104W的恒定功率勻速爬上長200m、高10m的斜坡，用時20s。在此過程中求：（1）汽車爬坡時克服重力所做的功；（2）汽車發(fā)動機牽引力做的功；（3）汽車爬坡時所受阻力。【鞏固訓練】（2023·安徽合肥·統(tǒng)考三模）一輛汽車以恒定的功率在平直的公路上做直線運動，其v-t圖像如圖，在第10s時速度達到20m/s，通過的路程為120m，后又繼續(xù)運動10s，設(shè)汽車在行駛過程中所受阻力不變，大小為f=3×103N。求：（1）在0-20s內(nèi)汽車的平均速度；（2）小車速度達到20m/s后，繼續(xù)運動10s的過程中汽車發(fā)動機的功率。

00601強化訓練(2021·湖南邵陽市·中考真題)如圖所示，物體A在水平拉力F的作用下，沿水平面以的速度勻速運動了5s，彈簧測力計的示數(shù)為的8N，(不計滑輪和繩子之間的摩擦)，拉力F做功的功率為()A．1.6W B．8W C．3.2W D．16W（2021·廣西柳州·一模）如圖所示，用大小相等的拉力F，分別沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱，在力的作用下移動的距離SAB=SCD，比較兩種情況下拉力F所做的功及其功率（）A．AB段做功較多 B．CD段做功較多C．AB段與CD段做的功一樣多 D．AB段的功率比CD段的功率大(2020·山東淄博)利用圖中所示的裝置分別用力豎直勻速提升重100N的物體，物體運動速度為0.1m/s，每個滑輪重20N，不計繩重和摩擦。能改變用力方向的是圖_____；拉力F甲＝_____N，F(xiàn)丙＝_____N；拉力F乙做功的功率是_____W。(2021·四川瀘州市·中考真題)綿瀘高鐵內(nèi)自瀘段即將建成通車，據(jù)了解瀘州乘高鐵經(jīng)內(nèi)江到成都大約需要84min。其中瀘州至內(nèi)江約130km，按照設(shè)計速度250km/h運行，瀘州到內(nèi)江列車大約需要______h。內(nèi)江至成都約150km，從瀘州經(jīng)內(nèi)江到成都全程的平均速度約為______km/h。某牽引力為9×104N的動車組在一段平直軌道上勻速行駛時速度為216km/h，則該動車組的輸出功率為______W。(2021·黑龍江綏化市·中考真題)甲、乙兩人各自推動一輛小車，從同一地點同時向西做直線運動，乙的推力是50N，運動情況如圖所示。以乙為參照物，則甲向______運動；乙推車功率是______W。（2023·安徽蕪湖二模）如圖所示，一個學生想通過登樓梯來估測自己的功率。已知樓梯每級樓梯高度為H，共有N級樓梯，他自身的質(zhì)量為m，他上樓共用時間為t，則他共克服重力做功的功率為______。（2023·上海虹口二模）物體在50牛的水平拉力作用下沿拉力方向做勻速直線運動，10秒內(nèi)前進了2米。求此過程中拉力所做的功和功率。（2022·廣西柳州·中考真題）一輛汽車在1000N的牽引力作用下做勻速直線運動，60s內(nèi)行駛了600m。求這個過程中：（1）汽車的速度；（2）汽車牽引力做的功；（3）汽車牽引力做功的功率。在自由下落過程中物體運動速度會越來越快。一個物體由A點自由下落，相繼經(jīng)過B、C兩點，已知AB=BC，如圖所示，物體在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，則下列關(guān)系正確的是()A．W1≠W2 B．W1=W2，P1=P2 C．W1>W2，P1>P2 D．W1=W2，P1＜P2如圖所示，重為12N的物體A放在足夠長的水平桌面上，通過輕質(zhì)細繩與滑輪相連，不計繩重與滑輪間的摩擦，動滑輪重為2N，重為6N的物體B通過滑輪拉動物體A向右做勻速直線運動的速度為0.2m/s，2min后，物體B著地，以下說法正確的是()A．物體A受到的摩擦力為3N B．1min內(nèi)拉力對物體A做功為36J C．2min內(nèi)B物體的重力做功為144J D．若用一個向左的拉力F使A向左勻速運動，則F＝8N如圖所示，水平路面由三段長度相等的粗糙區(qū)域組成。在2N水平拉力F的作用下，物塊體積忽略不計從區(qū)域的最左端由靜止開始運動，在剛進入?yún)^(qū)域時撤去拉力，物塊最終停在區(qū)域的最右端。如圖為物塊在區(qū)域和上運動的圖像，則A．區(qū)域路面的粗糙程度比的大B．拉力在區(qū)域中做功的功率比的小C．物塊在區(qū)域上所受的摩擦力等于2ND．物塊在區(qū)域上運動的時間可能為1s(2021·云南昆明市·中考真題)采用功與時間比值的方法，得到“單位時間”內(nèi)做的功，這樣就方便比較做功的快慢了，這個比值叫做______。這種方法，實質(zhì)上還是用______(選填“時間相同比較功”或“功相同比較時間”)來比較做功快慢的。（2022·廣西賀州·中考真題）用50N的水平力推物體向前移動2m，用時4s；推力對物體所做的功為______J，推力做功的功率為______W。（2021·甘肅平?jīng)觥ざ＃┤鐖D甲所示滑輪組在豎直向上的拉力F作用下，將重為105N的物體勻速提起，在5s時間內(nèi)繩子自由端移動的距離為s=3m。圖乙是滑輪組工作時的拉力F與繩自由端移動距離s的關(guān)系圖像。（1）拉力的功率是______W；（2）圖乙中陰影部分的面積表示的物理量是______。（2023江蘇蘇州一模）原地高抬腿可提高肺活量，增強腿部力量。體重為510N的中學生做原地高抬腿，運動的頻率是每分鐘60次，每次身體重心上升5cm，則運動一分鐘，克服重力所做的總功為________J，克服重力做功的平均功率為________W。（2022·廣西·中考真題）第十二屆中國（南寧）國際園林博覽會為打造“智慧園博”，引入純電動無人駕駛觀光車，供市民免費乘坐游覽，如圖所示。若觀光車與乘客總質(zhì)量為600kg，輪胎與地面的總接觸面積為0.02m2，在園內(nèi)某段平直路面上勻速行駛30m，用時10s，牽引力為2×103N，求：（1）觀光車行駛的速度；（2）牽引力做的功；（3）觀光車靜止在水平地面上時對地面的壓強。兩次水平拉動同一物體在同一水平面上做勻速直線運動，兩次物體運動的路程（s）一時間（t）圖象如圖所示，根據(jù)圖象，下列判斷正確的是（）A.兩次物體運動的速度：v1＜v2B.兩次物體所受的拉力：F1＞F2C.0﹣6s兩次拉力對物體所做的功：W1＞W(wǎng)2D.0﹣6s兩次拉力對物體做功的功率：P1＜P2如圖所示，OQ是水平地面，物體在水平拉力作用下從O勻速直線運動到Q，OP段拉力F1為300N，F(xiàn)1做的功為W1，功率為P1；PQ段拉力F2為200N，F(xiàn)2做的功為W2，功率為P2．則()A．W1＞W(wǎng)2 B．W1＜W2 C．P1＞P2 D．P1＜P2如圖所示，豎直固定的測力計下端掛一個滑輪組，已知每個滑輪重均為3N，滑輪組下端掛有物體B