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第四节:功率
【目标】(1)从生产和生活实际中,知道功率是描述物体做功快慢的物理量。
(2)通过知识迁移,由速度类比出功率的概念、公式、单位,能用公式计算功率。
(3)能自己设计实验测量功率,并能解决一些简单的实际问题。
【重点】(1)功率的概念、公式、单位以及运用功率的公式进行简单的计算。
(2)设计实验估测人上楼时的功率。
【难点】熟练地运用功、功率的公式进行简单的计算。
【课时安排】2课时
第一课时
【要点1】 什么是功率
〖思考〗小明的教室在五楼,通常上楼需要1.5min,一次他跑步上楼只用了40s。则:
小明两次上楼所用时间___ ___,体重___ ___,上升的高度____ _,做的功____ __,
但做功的快慢程度却___ ___。
〖讨论〗物体在运动时,是怎样比较物体运动快慢的?在力对物体做功时,我们又该如何比较
物体做功的快与慢?
物理量
物理意义
定义
公式
速度
表示物体运动快慢
单位时间内运动的路程
v=s/t
功率
1.功率是表示物体 的物理量, 叫做功率。
2.公式:
3.国际单位: ,简称 ,用符号 表示。
4.常用单位: 、
5.物理意义: 物体功率为70W表示
〖总结〗
〖阅读〗课本第18页:图11-35一些物体的功率。
〖拓展〗一辆汽车在水平路面上匀速行驶,若汽车的牵引力用F表示,速度用v表示,发动机
的功率用P表示,请你推导出F、v与P之间的关系式。
〖质疑〗汽车在爬坡时,驾驶员要换档,使汽车减速。按我们的想象,这时汽
车应该加速冲上去才对,怎么驾驶员要让汽车减速呢?
【要点2】 估测人上楼时的功率
〖思考〗人体活动过程中通常要克服哪些力做功?
〖活动〗估测人上楼时的功率
(1)测量原理
(2)需要测量的物理量有: 、 、 、
。(写出物理量名称及符号)
(3)需要用到的测量工具有 、
和 。
(4)人上楼时的功率的表达式是:
P=
(用直接测得的物理量表示)
〖讨论〗为什么健身教练可通过改变播放音乐的节
奏来控制健身操的运动量?
〖阅读〗课本第19页:马力——功率的一种单位
1马力≈ W
【要点3】 功率的计算
〖例1〗如图所示健身运动的过程中,物体A质量为4kg,滑轮摩擦不计。当向下摆动脚腕使
细绳拉着物体A缓慢(匀速)提升时,脚腕对细绳拉力的方向在改变、大小 (选
填“也改变”或“不变”)。若2.4s内脚腕将A物体匀速提起0.3m,则对物体A所做
的功为 J,功率为 W。
〖例2〗登楼比赛时,李明同学从一楼登上五楼共用了12s,他登楼时功率最接近于( )
A.500W B.100W C.50W D.10W
〖例3〗如图所示,建筑工人用滑轮组提升重为240N的泥桶,若动滑轮重、滑
轮与轴之间的摩擦及绳重均不计,工人在10s内将绳子匀速向上拉9m,
则拉力做的功是多少?拉力的功率是多少?
〖例4〗小华参加中考体育测试,在跳绳测试中,1min跳了150次,每次跳起的高度为5cm,小
华的质量是60㎏,求:
(1)小华受到的重力是多少?(g取10N/kg)
(2)小华每跳一次做的功是多少?
(3)小华跳绳时的功率是多少?
〖例5〗一辆汽车重为5×104N,在平直公路上以10m/s的速度匀速行驶lmin,已知汽车在行
驶过程中受到的阻力等于车重的0.06倍.求:
(1)汽车在1min内行驶的距离
(2)汽车在1min内做的功
(3)汽车发动机的功率
第二课时
类型一、功、功率的概念
〖例1〗甲同学重600N,乙同学重500N,他们进行登楼比赛,从一楼跑上六楼甲用了60s,乙
用了40s,则 同学做功较多, 同学功率较大。
〖例2〗校运会上,小翔参加了铅球比赛。如果他用200N的力,将重50N的铅球投到了10m
远处。则下列关于他投球时做功情况的说法中,正确的是( )
A.做功2000J B.做功500J C.没有做功 D.条件不足,无法计算
〖例3〗下列关于功率的说法中,正确的是( )
A.力对物体做的功越多,功率就越大 B.做功时间短的机械,做功时功率大
C.完成相同的功,用的时间越长,功率越大 D.物体做功越快,功率越大
〖例4〗用拖拉机耕地时(功率保持不变),一般都行进得较慢,这是为了( )
A.减少机器损耗 B.获得较大的牵引力 C.节省燃油 D.减小阻力
〖例5〗小丽用40N的水平推力将一个重90N的箱子水平推动了1m;所用时间 2s;小宇又将
这个箱子匀速提上了 0.4m高的台阶,所用时间1.5s。比较小丽、小宇所做的功W1、
W2和做功的功率P1、P2之间大小的关系是( )
A.W1> W2 P1< P2 B.W1> W2 P1> P2
C.W1< W2 P1<P2 D.W1< W2 P1> P2
〖例6〗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甲与乙物体的功率P乙相比较,正确的是( )
A.P甲<P乙 B.P甲>P乙 C.P甲=P乙 D.无法比较
〖例7〗举重是我国的优势体育项目。一位身高180cm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钤举起,如果他们对杠钤所做的功分别为W1和W2,功率分别为P1和P2,则下列关系式正确的是( )
A.W1=W2 P 1=P2 B.W1> W2 P 1>P2
C.W1> W2 P 1=P2 D.W1< W2 P 1<P2
类型二、估测人的功率
〖例8〗如图所示,要粗测小明同学做“引体向上”时的功率。下面所列的物理量
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
〖例9〗在学习了功率的知识后,三位同学想比较爬杆时谁的功率大。以下是他们讨论后得出的
三套方案,其中可行的是( )
①用相同的时间爬杆,测量出各自的体重和爬上杆的高度,即可比较功率大小;
②都爬到杆顶,测量出各自的体重和爬杆用的时间,即可比较功率大小;
③爬杆后,测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬上杆的高度,算出功率进行比较。
A.只有①; B. ①②; C. ①③; D. ①②③。
〖例10〗四个同学进行登山比赛。如果规定功率最大者获胜,那么最后胜出者一定是( )
A.体重最大的 B. 时间最短的 C. 速度最大的 D. 做功最快的
〖例11〗一位父亲与他6岁的儿子一起上楼回家,对此,下列说法错误的是( )
A.爬相同的楼梯,儿子体重小做的功少 B.爬相同的楼梯,父亲体重大做的功多
C.爬相同的楼梯,父亲比儿子先到达,父亲的功率大
D.爬相同的楼梯,儿子坐电梯先到达,儿子的功率大
类型三、功、功率的计算
〖例12〗小华同学用100N的水平推力,推放在水平地面上重500N的物体,使其作匀速直线
运动。若该物体在10s内移动5m,则在此过程中它的速度为 m/s,小华做的
功是 ____J,功率是 W。
〖例13〗青少年安静思考问题时心脏推动血液流动的功率约1.5W,则在2h内,心脏做功约为
J,这些功可以让一个质量为50kg的物体匀速升高 m。(g取10N/kg)
〖例14〗小敏同学和他所骑的轻便自行车总重约600N,上学路上他骑车以5m/s的速度匀速通
过了一段长100m的平直公路。若自行车所受路面的阻力约为人和车总重力的0.05倍,则通过该段公路时,小敏同学蹬车的功率约为( )
A.150W B.300W C.1500W D.3000W
〖例15〗如图,一瀑布的落差(瀑布顶端和底端的高度差)约为100m。在0.1s
内有18kg的水流过瀑布顶端,经过4.5s落到瀑布底端。质量为18kg
的这些水从顶端落到底端的过程中,重力的功率约为( )
A.4×102W B.4×103W C.1.8×104W D.1.8×105W
〖例16〗假期里小林和爸爸一起去登山,小林用了15min登上了山顶,爸爸用了20min登上了
山顶,爸爸的体重是小林的1.5倍,则小林与爸爸的登山功率之比为( )
A.9∶8 B.8∶9 C.1∶2 D.2∶1
〖例17〗一辆重6×104N的载重汽车,以36km/h的速度驶上一个长为100m的斜坡,已知汽
车的牵引力为4.8×103N,求:
(1)汽车的牵引力做的功;
(2)汽车发动机的功率。
〖例18〗如图所示,铁明同学向上跳台阶进行晨练,铁明重500N,在10s
内匀速连跳12个台阶,每个台阶的高度为0.2m,在这个过程
中,已知铁明克服摩擦做功为2800J,求在此过程中:
(1)铁明克服重力做功是多少?
(2)铁明做功的总功率是多大?
〖例19〗做俯卧撑运动的人可视为杠杆。如图所示,一同学重500N,P点为重心,他每次将身
体撑起,肩部上升0.4m。某次测试中,他1min内完成30次俯卧撑。求:
(1)俯卧撑中的动力臂、阻力臂。
(2)将身体匀速撑起,双手对地面的压力。
(3)将身体撑起一次所做的功。
(4)该同学在lmin内的功率。
《简单机械和功》 第 5 页 共 5
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