1、什么叫功？2、怎樣計(jì)算功的大??？3、物體在做功時(shí)，除了有功的大小之分， 是否還有其他不同？
1、理解功率的定義及其計(jì)算式；2、知道功率的單位及其物理意義；3、了解功率在生活中的相關(guān)應(yīng)用。
自學(xué)內(nèi)容： 課本P65：第1～3自然段及“想想議議”自學(xué)方式： 閱讀課本，標(biāo)注重點(diǎn)。自學(xué)要求： 1、知道功率的物理意義； 2、理解功率的定義； 3、會(huì)比較物體做功的快慢。
自學(xué)指導(dǎo) 1 (1分鐘)
學(xué)生自學(xué)，教師巡視(2分鐘)
自學(xué)檢測(cè) 1 (3分鐘)
1、物理學(xué)中，_____________________ 叫做功率， 它在數(shù)值上等于 _________________________ 。 它是用來(lái)表示物體 _______________ 的物理量。 2、為了認(rèn)識(shí)相對(duì)抽象的物理現(xiàn)象，往往需要引入新 的物理量。例如：為了比較物體運(yùn)動(dòng)的快慢， 引 入了速度； 為了比較不同物質(zhì)的質(zhì)量跟體積的關(guān) 系，引入了_____；為了比較壓力的作用效果引入 了_____；為了比較做功的快慢，引入了______。
指導(dǎo)運(yùn)用，引導(dǎo)更正 1 (6分鐘)
一、比較物體做功的快慢
1、功率的物理意義：____________________ 。
2、判斷物體做功快慢的方法： (1)做功時(shí)間相同，比較 _______________ ； (2)做相同的功，比較 _______________ 。
例1 甲、乙兩臺(tái)機(jī)器，甲的功率比乙大，則( ) A. 甲做的功比乙做的功多 B. 甲做功比乙做功快 C. 甲做功所用的時(shí)間比乙的少 D. 以上說(shuō)法都不對(duì)
相同時(shí)間內(nèi)，C比D所做的功少
例2 已知幾個(gè)物體所做的功和所用的時(shí)間如下表，請(qǐng) 判斷各物體做功的快慢，并給出你判斷的依據(jù)。
① A比B做功 ____ 。理由是：___________________ ______________ ；② C比D做功 ____ 。理由是： ________________________________________ ；③ A比D做功 ____ 。理由是：___________________ ___________________。
3、功率的定義：____________________。
自學(xué)內(nèi)容： 課本P65～P66第2自然段自學(xué)方式： 閱讀課本，標(biāo)注重點(diǎn)。自學(xué)要求： 1、理解功率的計(jì)算公式； 2、知道功率的單位及物理意義； 3、了解生活中一些常見(jiàn)物體的大致功率； 4、會(huì)利用公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的功率計(jì)算。
自學(xué)指導(dǎo) 2 (1分鐘)
自學(xué)檢測(cè) 2 (5分鐘)
瓦特 瓦
1 s內(nèi)物體所做的功是50 J
其中W表示___，單位是___；t 表示_________ ， 單位是___；P表示_____，單位是__________ 。 它有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的名稱(chēng)叫 _____ ，簡(jiǎn)稱(chēng) ___ ，符號(hào) 是 ___ 。1 W＝ ___ J/s＝ ___ N?m/s 。2、在生產(chǎn)和工程技術(shù)中常用千瓦(符號(hào)：_____)、 兆瓦(MW)做功率的單位。1 kW＝ _____ W， 1 MW＝103 kW＝ ____ W，800W＝____ kW。3、50 W的物理意義是______________________。
t ＝2 min＝120 s
＝500 W＝0.5 kW
500 0.5
解析：汽車(chē)在水平路面上勻速行駛，牽引力與阻力平衡。
W＝Pt＝1800 N×5×60 s＝1.8×107 J
4、一臺(tái)機(jī)器用 2分鐘的時(shí)間做了 6×104 J的功，這 臺(tái)機(jī)器的功率是 ______ W，合 _____ kW。
5、某型號(hào)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率是6×104 W，在水 平路面勻速行駛時(shí)，受到的阻力是 1800 N。汽車(chē) 在額定功率下勻速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)提供的牽引力是 _____ N，行駛5 min牽引力做的功是 ________ J。
指導(dǎo)運(yùn)用，引導(dǎo)更正 2 (7分鐘)
1、功率的定義：____________________ 。
2、計(jì)算公式： 。 ________
3、功率的單位：(1)國(guó)際制單位：___________ (2)常用單位：_____________ (3)換算關(guān)系：_____________
“1 W”物理意義：____________________ 。
1 s內(nèi)所做的功是1 J
?? 在瓦特之前，已經(jīng)有紐科門(mén)發(fā)明的蒸汽機(jī)，但是消耗大而效率低，瓦特花了10年時(shí)間，研制出精巧實(shí)用的新型蒸汽機(jī)，由此把英國(guó)帶入了工業(yè)革命。無(wú)論是冶金、礦山、紡織，還是交通運(yùn)輸，都開(kāi)始使用蒸汽機(jī)來(lái)替代人和牲畜，為了紀(jì)念瓦特這位偉大的發(fā)明家，人們把常用的功率單位定為瓦特，簡(jiǎn)稱(chēng)瓦。
瓦特 James Watt英國(guó) 1736－1819
5、一些常見(jiàn)的功率值：
優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)的功率約為70 W，短時(shí)間的運(yùn)動(dòng)功率可達(dá)1 kW以上
小轎車(chē)的功率約為66 kW，載貨汽車(chē)的功率約為99 kW
馬長(zhǎng)時(shí)間拉車(chē)的功率約為450 W
電力機(jī)車(chē)的功率約為4200 kW，內(nèi)燃機(jī)車(chē)的功率約為2650 kW
藍(lán)鯨游動(dòng)的功率可達(dá)350 kW
萬(wàn)噸級(jí)遠(yuǎn)洋貨輪的功率約為 7000～23000 kW
例3 水平面上有一重20 N的物體，在6 s內(nèi)勻速直線(xiàn) 運(yùn)動(dòng)12 m，若物體所受摩擦阻力為 8 N。求拉力 做的功和功率。
解：因?yàn)槲矬w在水平面上勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，拉力與摩擦 阻力平衡，所以，物體受到的拉力 F＝ f ＝8 N
拉力所做的功為 W＝Fs＝8 N×12 m＝96 J
小結(jié)與歸納 (1分鐘)
1 kW＝1×103 W
1、功率的物理意義：___________________ ；2、功率的概念：_______________________ ；3、功率的計(jì)算公式： ； ________4、功率的單位： (1)國(guó)際制單位：________ ； (2)常用單位：___________ ； (3)換算關(guān)系：_________________ 。
當(dāng)堂訓(xùn)練 (15分鐘)
1 s內(nèi)這臺(tái)小電動(dòng)機(jī)所做的功是120 J
1、功率是用來(lái)表示物體做功 ＿＿＿ 的物理量。2、物理學(xué)中，_______________ 叫功率，計(jì)算公式 為 。它的單位是 _____ ，常用單位還有 ＿＿＿＿_(dá) ＿＿＿＿＿＿。3、一臺(tái)小電動(dòng)機(jī)在1 min 內(nèi)做了7200 J的功，這臺(tái) 小電動(dòng)機(jī)的功率為 ________ ，它表示的物理意義 是 ＿_(dá)________________________________ 。
4、甲乙二人同時(shí)開(kāi)始登山，甲先到達(dá)山頂。_______ (填“能”或“不能”)判斷哪個(gè)人的功率大，理由 是：_____________________________________ 。5、甲、乙兩人用力之比為 2︰5，各自使物體在力的 方向上移動(dòng)的距離之比是3︰2，所用的時(shí)間之比為 2︰1，則甲、乙的功率之比為 _________ 。6、八年級(jí)物理興趣小組的成員在學(xué)習(xí)功率知識(shí)后， 想估測(cè)某同學(xué)上樓的功率，已知該同學(xué)從一樓上到 三樓用了10s，則他上樓的功率大約是 ( ) A. 3 W B. 30 W C. 300 W D. 3 000 W
二人的體重大小未知，無(wú)法判斷誰(shuí)做的功多
7、關(guān)于力、距離、功與功率的關(guān)系，下列說(shuō)法正確 的是 ( ) A．力越大，功率越大 B．距離越長(zhǎng)，功率越大 C．做功越多，功率越大 D．做功越快，功率越大8、一臺(tái)機(jī)器的功率是150 瓦，它表示 ( ) A．這臺(tái)機(jī)器所做的功只能是150 焦耳 B．這臺(tái)機(jī)器每分鐘內(nèi)做功150 焦耳 C．這臺(tái)機(jī)器每秒鐘所做的功是150 焦耳 D．這臺(tái)機(jī)器在每秒鐘內(nèi)所做的功是150 瓦特
9、質(zhì)量為45 kg的某同學(xué)在跳繩時(shí)，他的重心高度隨 時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示。根據(jù)圖像可估算出該同 學(xué)在1 min內(nèi)克服重力做功的平均功率為 ( ) A．45 W B．135 W C．169 W D．270 W
10.一瀑布每分鐘有500 m3的水從50 m高處落下。那 么，在 1 min內(nèi)，利用該瀑布最大可對(duì)水輪機(jī)做多 少功？瀑布對(duì)水輪機(jī)的功率是多少？(g＝10N/kg)
解：t＝1min＝60s，落下的水的質(zhì)量為：
m＝ρV＝103kg/m3 × 500m3＝5×105kg
G＝mg＝5×105kg×10N/kg＝5×106N
瀑布最大可對(duì)水輪機(jī)做功為：
瀑布對(duì)水輪機(jī)的功率為：
W＝Fs＝Gh＝5×106N×50m＝2.5×108J
11. 2021年8月1日，東京奧運(yùn)會(huì)男子100 m的半決賽 中，中國(guó)飛人蘇炳添以9 秒83 的成績(jī)殺入決賽。在 比賽過(guò)程中受到的平均阻力與平均速度的關(guān)系滿(mǎn)足 F阻＝kv，若k＝15 N?s/m，求蘇炳添比賽全程克服 阻力所做的功和平均功率(結(jié)果保留一位小數(shù))。
解：蘇炳添比賽全程的平均速度
依題意，比賽全程中受到的平均阻力 F阻＝kv＝15 N?s/m×10.17 m/s＝152.595 N蘇炳添比賽全程克服阻力所做的功 W＝F阻s＝152.595 N×100 m＝15259.5 J
11.2 功 率 (1)
1、物理意義：___________________ ；2、概念：_______________________ ；3、計(jì)算公式： ； ________4、單位： (1)國(guó)際制單位：________ ； (2)常用單位：___________ ； (3)換算關(guān)系：_________________ 。
§11.2 功 率 A2
八年級(jí)物理組議課日期：4月14日上課時(shí)間：第12周
1、什么叫功率？其物理意義是什么？2、怎樣比較做功的快慢？3、功率的單位是什么？什么叫 1 瓦特？4、怎樣計(jì)算功率？
1、理解功率的定義式 P＝ ；2、能利用功率的定義式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算；3、能利用功率的概念設(shè)計(jì)測(cè)量生活中功率 大小的實(shí)驗(yàn)方案。
自學(xué)內(nèi)容： 課本P66：例題自學(xué)方式： 閱讀課本，仿例答題。自學(xué)要求： 1、會(huì)計(jì)算功率； 2、了解求解功率的基本步驟和格式要求； 3、完成自學(xué)檢測(cè)1。
自學(xué)檢測(cè) 1 (4分鐘)
W＝Fs＝Gh＝6×104 N×25 m＝1.5×106 J
解：t＝5 min＝300 s，G＝60000 N＝6×104N
起重機(jī)對(duì)物體做的功是：
起重機(jī)對(duì)物體做功的功率是：
＝5000 W＝5 kW
1、一架起重機(jī)在 5 min內(nèi)把 60000 N的重物勻速舉 高 25 m，它的功率是多少kW？
2、(P66“想想議議”2.)某建筑工地上一臺(tái)升降機(jī)的 車(chē)廂連同貨物的質(zhì)量為1.2 t，在 10 s內(nèi)從樓的2 層 上升到 5 層。如果每層樓高 3 m，升降機(jī)電動(dòng)機(jī)的 功率至少是多大？
解：車(chē)廂連同貨物的質(zhì)量 m＝1.2 t＝1.2×103 kgs， 重力 G＝mg＝1.2×103 kg×10 N/kg＝1.2×104 N上升高度 h＝(5－2)×3 m＝9 m，升降機(jī)電動(dòng)機(jī)做功 W＝Gh＝1.2×104 N×9 m＝1.08×105 J， 所以
升降機(jī)電動(dòng)機(jī)的功率至少為
指導(dǎo)運(yùn)用，引導(dǎo)更正 1 (7分鐘)
1、通用公式： ； _______2、變形公式：①求功：______；②求時(shí)間：_____3、各物理量單位：
例1 (P66“想想議議”3.)功率是25 kW的拖拉機(jī)，它 4 h做的功如果由平均功率是0.4 kW的耕牛去完成， 需要多長(zhǎng)時(shí)間？
解：拖拉機(jī)4 h做的功 W1＝P1t1＝25 kW×4 h＝100 kW?h
依題意，耕牛需要做的功 W2＝W1＝100 kW?h，所以，由耕牛去完成需要的時(shí)間為
4、功率計(jì)算的推導(dǎo)公式：
討論：物體在恒定不變的拉力F作用下，以速度v 沿拉力方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F的功率 是多少？
例2 質(zhì)量為50 kg的物體，在50 N的推力作用下， 沿水平方向在粗糙面上以2 m/s的速度勻速移動(dòng) 了10 m。問(wèn)：推力和重力的功率分別是多少？
＝50 N×2 m/s＝100 W
由于物體在重力方向上沒(méi)有通過(guò)的距離，所以重力做的功 W′＝0，功率 P′＝0。
解法二：推力做的功 W＝Fs＝50 N×10 m＝500 J
注意：在運(yùn)用解題P＝ Fv 時(shí)，P、v 的單位 只能分別是W(瓦)和m/s(米每秒)。
想一想：汽車(chē)上坡時(shí)，司機(jī)經(jīng)常用換低擋的方法來(lái) 減小速度，為什么？
答：發(fā)動(dòng)機(jī)的功率一般是一定的(保持不變)，牽引 力的大小和運(yùn)動(dòng)速度成反比。換抵擋減小車(chē)輛的 運(yùn)行速度，可以使車(chē)輛的牽引力增大，更有利于 汽車(chē)上坡。
P＝ Fv 在生活中的應(yīng)用：
自學(xué)內(nèi)容： 課本P65～66自學(xué)方式： 閱讀課本，查閱筆記。自學(xué)要求： 1、理解功率的定義及表達(dá)式； 2、會(huì)設(shè)計(jì)測(cè)量某同學(xué)爬竿功率的實(shí)驗(yàn)方案； 3、完成自學(xué)檢測(cè)2。
自學(xué)檢測(cè) 2 (3分鐘)
_____________
1、指出應(yīng)測(cè)量的物理量：_________________ ________________________________2、應(yīng)選擇的測(cè)量工具：_____________________3、測(cè)量功率的原理：4、設(shè)計(jì)一個(gè)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格：
5、用測(cè)得的物理量，寫(xiě)出爬竿的平均功率的表達(dá) 式：
四、功率的測(cè)量(以爬竿為例)
1、原理： _________2、測(cè)量工具：___________________3、應(yīng)測(cè)物理量：_________________ ______________________________
爬竿時(shí)做的功 W＝Fs＝Gh＝mgh
例3 在一次體育課上，甲、乙兩同學(xué)進(jìn)行爬桿比賽， 甲從某一位置勻速爬到桿頂用時(shí)9 s，乙從同一位置 勻速爬到桿頂用時(shí)10 s。若甲、乙兩人的體重之比 是5︰6 ，則他們爬桿的功率之比P甲︰P乙是( ) A. 4︰3 B. 3︰4 C. 27︰25 D. 25︰27例4 人的心臟每跳一次大約輸送8×10﹣5 m3的血液， 正常人血壓(可看作心臟壓送血液的壓強(qiáng))的平均值 約為1.5×104 Pa，心臟跳約每分鐘70 次。據(jù)此估 測(cè)心臟平均功率約為 ( ) A．1.4 W B．1.03 W C．2.8 W D．2.1 W
1、通用公式： _______
變形公式：求功：______；求時(shí)間： ______
2、推導(dǎo)公式：________
(單位要求：P：____；v：_____。)
1、測(cè)量原理： _______
2、需測(cè)物理量：_________________________
3、最后表達(dá)式： _________
1、某人用200 N的拉力使甲﹑乙兩車(chē)分別以2 m/s和 3 m/s的速度在水平方向各前進(jìn)10 m，則人對(duì)甲、 乙兩車(chē)做功的功率之比是 ( ) A. 2︰3 B. 3︰2 C. 1︰1 D. 無(wú)法確定2、體重相同的甲﹑乙兩同學(xué)同上五樓，甲快步跑上 去，乙慢步走上去。 設(shè)他們做的功和功率分別是 W甲、P甲和W乙、P乙，則有 ( ) A. W甲＝W乙，P甲＝P乙 B. W甲＝W乙，P甲＞P乙 C. W甲＞W(wǎng)乙，P甲＞P乙 D. W甲＞W(wǎng)乙，P甲＝P乙
3、功率相同的兩輛汽車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)，在相等的時(shí)間 內(nèi)通過(guò)的距離之比是1︰2，則 ( ) A. 兩輛汽車(chē)牽引力之比是1︰2 B. 兩輛汽車(chē)牽引力之比是2︰1 C. 兩輛汽車(chē)做功之比是 1︰2 D. 兩輛汽車(chē)做功之比是2︰14、如圖所示是甲﹑乙兩物體做功與所需時(shí)間的關(guān)系 圖象。由圖象可知，甲、乙的 功率P甲、P乙的關(guān)系是( ) A. P甲＞P乙 B. P甲＜P乙 C. P甲＝P乙 D. 無(wú)法確定
5、飛機(jī)、輪船運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的阻力并不固定，當(dāng)速 度很大時(shí)，阻力和速度的平方成正比。 如果要把 飛機(jī)、輪船的速度增大到原來(lái)的 2 倍， 發(fā)動(dòng)機(jī)的 輸出功率要增大到原來(lái)的 ( ) A．2 倍 B．4 倍 C．6 倍 D．8 倍6、小王同學(xué)聽(tīng)到上課鈴響了，他一口氣從一樓跑到 四樓，所用時(shí)間為10s，那么他上樓過(guò)程中所做功 的功率最接近下面的 ( ) A．4.5 W B．45 W C．450 W D．4500 W
7、小華參加中考體育測(cè)試，在跳繩測(cè)試中，1min跳 了150次，每次跳起的高度為5 cm，小華的質(zhì)量是 50 kg，則小華所受重力是 ____ N，小華每跳一次 做 _____ J的功，小華跳繩時(shí)的功率是 _____ W。 (g取10 N/kg)8、提高機(jī)車(chē)的額定功率是鐵路進(jìn)一步提速要解決的 一個(gè)重要課題。 若列車(chē)所受阻力與速度成正比， 那么，同一動(dòng)車(chē)提速前后分別以最高時(shí)速240 km 和320 km在平直軌道上勻速行駛時(shí)，動(dòng)車(chē)組的輸 出功率之比為 _______ 。
解： 水的質(zhì)量為： m＝ρV＝1×103 kg/m3 ×50 m3＝5×104 kg
水的重力為： G＝mg＝5×104 kg×10 N/kg＝5×105 N
水泵對(duì)水做的功為： W＝Fs＝Gh＝5×105 N×30 m＝1.5×107 J
＝4.17×103 W＝4.17 kW
9、高出水面30 m處有一個(gè)容積是50 m3的水箱，要 用一臺(tái)水泵給水箱抽水，1 h能把水箱充滿(mǎn)即可， 這臺(tái)水泵的功率至少是多少 kw？(g＝10 N/kg)
10. 如圖所示，將同一物體分別沿光滑的斜面AB、 AC 以相同的速度從斜面底部勻速拉到頂點(diǎn)A ，已 知AB＞AC，施加的力分別為 F1、F 2，拉力做的 功為W1、W2，拉力做功的功率分別為P1、P2，則 下列判斷中正確的是 ( ) A、F1＜F2, W1＝W2, P1＜P2 B、F1＞F2, W1＞W(wǎng)2, P1＞P2 C、F1＜F2, W1＜W2, P1＜P2 D、F1＜F2, W1＝W2, P1＞P2
（1）小轎車(chē)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為：
＝7.5×104 Pa
（2）s ＝18 km＝18000m，t ＝10min＝600s
11. 質(zhì)量為900 kg的小轎車(chē)，每個(gè)輪胎與地面的接觸 面積為300 cm2。取g＝10 N/kg，則： (1)小轎車(chē)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多大？ (2)小轎車(chē)在水平公路上勻速直線(xiàn)行駛 18 km共用 時(shí)10 min。如果該車(chē)的功率為60 kw，求它的速度 和牽引力各是多大？
12. 一輛質(zhì)量為2 t的汽車(chē)，在平直公路上以額定功率 100 kW從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)15 s運(yùn)動(dòng)200 m恰好達(dá) 到最大速度，接著勻速運(yùn)動(dòng)20 s關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，滑行 100 m停下，其v-t圖象如圖所示。已知汽車(chē)在運(yùn)動(dòng) 過(guò)程中所受阻力恰為車(chē)重的0.2 倍，g取10 N/kg。 則：整個(gè)過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為 ___________ ； 汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的最大速度為 _______ ；整個(gè)過(guò)程中克服 阻力所做的功為 _________ J。
11.2 功 率 (2)
§11.2 功 率 A3
1、知道力學(xué)的做功條件和功的大小；2、理解功率，會(huì)計(jì)算功或功率；3、理解功率與時(shí)間的圖象。
自學(xué)內(nèi)容： 課本P62～63、P64～65自學(xué)方式： 閱讀課本，查閱筆記，回顧知識(shí)要點(diǎn)。自學(xué)要求： 1、會(huì)判斷一個(gè)力是否做功； 2、理解并會(huì)計(jì)算功和功率； 3、完成自學(xué)檢測(cè)1。
自學(xué)檢測(cè) 1 (2分鐘)
1、力學(xué)中做功的必要條件：① ________________ ； ②_____________________________________ 。力 學(xué)中，功等于 ___ 與 _________________________ 的乘積。2、物理學(xué)中，____________________ 叫功率，它在 數(shù)值上等于 _________________ 。它是用來(lái)表示物 體 __________ 的物理量。3、功的計(jì)算公式：W＝ _____ 或 _______ ； 功率的計(jì)算公式：P＝ 或 _______ 。 _____
物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)了一段距離
力 物體在力的方向上移動(dòng)距離
指導(dǎo)運(yùn)用，引導(dǎo)更正 1 (8分鐘)
一、力學(xué)里的“做功”：
例1 下列情形中，所涉及的力沒(méi)有做功的是 ( ) A. 箱子吊在繩子下端從一樓被拉上二樓 B. 靜止的小車(chē)在拉力的作用下運(yùn)動(dòng)起來(lái) C. 汽車(chē)在剎車(chē)阻力的作用下速度減小 D. 人用力搬石頭，石頭不動(dòng)
點(diǎn)撥：力學(xué)中三種不做功的情況： (1)“勞而無(wú)功”——物體保持 _____ ； (2)“不勞無(wú)功”——物體由于 _____ 運(yùn)動(dòng)； (3)“力”、“距” __________ 。
例2 非洲旱季，常用 Hipp rller (中間有轉(zhuǎn)軸的塑 料桶)運(yùn)水。如圖所示，小華分別用背背、手抱、 平拉、滾拉的方式運(yùn)滿(mǎn)桶水，在粗糙的程度相同的 水平地面上勻速行走相同路程，她對(duì)滿(mǎn)桶水做功最 多的是 ( )
例3 一輛重型卡車(chē)在平直公路上勻速行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的 功率為202 kW，速度為80 km/h。汽車(chē)行駛2 h，發(fā) 動(dòng)機(jī)做的功是多少？汽車(chē)的牽引力有多大？
解：發(fā)動(dòng)機(jī)做的功 W＝Pt＝202 kW×2 h＝404 kW? h＝1.544×109 J
汽車(chē)通過(guò)的距離 s＝vt＝80 km/h×2 h＝160 km＝1.6×104 m
三、有關(guān)功和功率的計(jì)算：
發(fā)動(dòng)機(jī)的功率 P＝202 kW＝2.02×105 W
汽車(chē)的速度 v＝80 km/h＝
自學(xué)內(nèi)容： 《優(yōu)化設(shè)計(jì)(物理)》P66：“知識(shí)清單”自學(xué)方式： 閱讀課本，查閱筆記。自學(xué)要求： 1、理解功率的定義及其計(jì)算公式； 2、會(huì)根據(jù)圖象解決有關(guān)功率的計(jì)算類(lèi)問(wèn)題； 3、完成自學(xué)檢測(cè)2。
1、如圖甲是一款智能地面清掃機(jī)器人，機(jī)器人工作 時(shí)通過(guò)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生高速氣流，將灰塵、雜物 吸入集塵盒。機(jī)器人掃地時(shí)所受阻力與速度的關(guān) 系圖像如圖乙，若該機(jī)器人在1 min內(nèi)沿直線(xiàn)勻速 清掃地面的距離為12 m，則機(jī)器人在清掃過(guò)程中 的動(dòng)力為 ______ N，動(dòng)力所做的功為 ______ J ； 若機(jī)器人以0.4 m/s的速度勻速清掃，則機(jī)器人的 動(dòng)力功率為 ______ W。
指導(dǎo)運(yùn)用，引導(dǎo)更正 2 (10分鐘)
四、理解P＝Fv的及其計(jì)算：
例4 汽車(chē)以額定功率在水平桌面上行駛，空載時(shí)的最 大速度為 v1，裝滿(mǎn)貨物后的最大速度是 v2。已知汽 車(chē)空車(chē)的質(zhì)量是 m0，若汽車(chē)所受的阻力與車(chē)重成正 比，則汽車(chē)后來(lái)所裝貨物的質(zhì)量是 ( )
解析：設(shè)汽車(chē)的額定功率為P，汽車(chē)空載時(shí)所受阻力 為f1，裝滿(mǎn)貨物后受到的阻力為f2。依題意，則有：
f1＝kG1＝km0g，f2＝kG2＝k(m0＋m)g。
P＝f1 ?v1＝f2 ?v2；
所以， km0g?v1＝k(m0＋m)g?v2。
例5 王波同學(xué)幫父母搬家，現(xiàn)有30 捆書(shū)籍。每捆書(shū)籍 的質(zhì)量都為5 kg。王波想盡快將它們搬上10 m高處的 新家。如圖所示是王波可以提供的用于搬運(yùn)物體的功 率與被搬運(yùn)物體質(zhì)量之間的關(guān)系圖象。由圖可知，為 了盡可能快地將這批書(shū)籍搬上新家，他每次應(yīng)搬 ___ 捆。若每次下樓時(shí)間是上樓時(shí) 間的一半，則他最快完成搬運(yùn) 任務(wù)并返回原地，所用總時(shí)間 為 _____ s。(g取10 N/kg)
五、功率圖像類(lèi)的相關(guān)計(jì)算
解：發(fā)動(dòng)機(jī)做功的時(shí)間 t＝t1＋t2＝15 s＋20 s＝35 s 功率 P＝100 kW＝1×105 W，所以，整個(gè)過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功 W＝Pt＝1×105 W×35 s＝3.5×106 J
例6 一輛質(zhì)量為2 t的汽車(chē)，在平直公路上以額定功率 100 kW從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)15 s運(yùn)動(dòng)200 m恰好達(dá) 到最大速度，接著勻速運(yùn)動(dòng)20 s關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，滑行 100 m停下，其v-t圖象如圖所示。已知汽車(chē)在運(yùn)動(dòng) 過(guò)程中所受阻力恰為車(chē)重的0.2 倍，g取10 N/kg。 求：(1)整個(gè)過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功； (2)整個(gè)過(guò)程中汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的最大速度； (3)整個(gè)過(guò)程中克服阻力所做的功。
例5 一輛質(zhì)量為2 t的汽車(chē)，在平直公路上以額定功率 100 kW從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)15 s運(yùn)動(dòng)200 m恰好達(dá) 到最大速度，接著勻速運(yùn)動(dòng)20 s關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，滑行 100 m停下，其v-t圖象如圖所示。已知汽車(chē)在運(yùn)動(dòng) 過(guò)程中所受阻力恰為車(chē)重的0.2 倍，g取10 N/kg。 求：(2)整個(gè)過(guò)程中汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的最大速度；
由圖象可知，卡車(chē)在15～35 s間在平直公路上速度最大且不變，所受牽引力與阻力平衡。
因此，整個(gè)過(guò)程中汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的最大速度
卡車(chē)的質(zhì)量 m＝2 t＝2000 kg，重力 G＝mg＝2000 kg×10 N/kg＝2×104 N，所以，牽引力 F＝f＝0.2 G＝0.2×2×104 N＝4×103 N
例5 一輛質(zhì)量為2 t的汽車(chē)，在平直公路上以額定功率 100 kW從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)15 s運(yùn)動(dòng)200 m恰好達(dá) 到最大速度，接著勻速運(yùn)動(dòng)20 s關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，滑行 100 m停下，其v-t圖象如圖所示。已知汽車(chē)在運(yùn)動(dòng) 過(guò)程中所受阻力恰為車(chē)重的0.2 倍，g取10 N/kg。 求：(3)整個(gè)過(guò)程中克服阻力所做的功。
卡車(chē)勻速行駛通過(guò)的距離 s2＝vt2＝25 m/s×20 s＝500 m
整個(gè)過(guò)程中克服阻力做的功 Wf＝fs＝f(s1＋s2＋s3)
＝4×103 N×(200 m＋500 m＋100 m)＝3.2×106 J
1、一個(gè)小球從粗糙斜面A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿斜面滾下， 速度越來(lái)越大，相繼經(jīng)過(guò)B、C兩點(diǎn)，如圖所示。若 A、B 兩點(diǎn)間的距離等于B、C 兩點(diǎn)間的距離，則下 列說(shuō)法中正確的是 ( ) A．小球所受重力在AC段不做功 B．小球所受支持力在AC段不做功 C．小球所受重力在AB段做的功小于在BC段做的功 D．小球所受支持力在AC段做了功
2、某位同學(xué)在操場(chǎng)上利用遙控器，使重3 N的電動(dòng)遙 控飛機(jī)從水平地面由靜止開(kāi)始豎直上升，飛機(jī)先后 經(jīng)歷加速、勻速、減速三個(gè)階段，然后懸停在距離 地面10 m的高度處。飛機(jī)豎直上升總時(shí)間為12 s， 勻速上升階段的速度為1m/s。設(shè)飛機(jī)在空中僅受重 力和豎直向上的升力，則下列 說(shuō)法正確的是 ( ) A．在加速上升階段飛機(jī)升力的 功率為3 W B．在上升階段飛機(jī)升力的功率為3 W C．在勻速上升階段飛機(jī)升力的功率為3 W D．在懸停階段飛機(jī)升力的功率為3 W
3、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(dòng)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4、如圖所示，張偉用平行于斜面200 N的推力，將質(zhì) 量為30 kg的物體，在5 s時(shí)間內(nèi)勻速推到高 1 m的 平臺(tái)上，斜面長(zhǎng) 2 m，g取10 N/kg， 則：克服重力做的功為 _____ J； 推力做功的功率為 ______ W。
5、光滑的水平桌面上放著一個(gè)長(zhǎng) 1 m，重100 N的質(zhì) 量分布均勻，粗細(xì)均勻的軟鐵鏈，當(dāng)在其一端用拉 力F 將其緩慢提起，使此鐵鏈剛好豎直時(shí)，這個(gè)過(guò) 程中拉力至少做功 _____ J ；如果將拉力F 作用在 此鐵鏈的中點(diǎn)上，那么當(dāng)此鐵鏈剛好豎直時(shí)，這個(gè) 過(guò)程中拉力至少做功 _____ J 。6、如圖甲所示，一木塊放在水平面上，在3 N的水平 拉力作用下沿水平方向作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，木塊的運(yùn)動(dòng)速 度v 與時(shí)間t 的關(guān)系圖像如圖乙所示，則0～6 s內(nèi)， 木塊所受摩擦力為 ____ N，拉力F做功的功率為 ________ W，做的功為 ________ J。
7、一輛灑水車(chē)未裝水時(shí)其質(zhì)量為4 t。求： (1)未裝水時(shí)，灑水車(chē)對(duì)水平路面的壓力多大？ (2)灑水車(chē)儲(chǔ)水箱裝滿(mǎn)水后，水箱內(nèi)距水面0.4 m深處，水產(chǎn) 生的壓強(qiáng)多大？ (3)灑水車(chē)空車(chē)行駛時(shí)，某段時(shí)間內(nèi)的s－t圖像如圖所示，這 段時(shí)間內(nèi)其所受阻力為800 N，則這段時(shí)間內(nèi)灑水車(chē)牽引力 的功率多大？(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
8、小明騎車(chē)在某段平直水平路面上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)， 共用時(shí)12 s。小明重450 N，自行車(chē)重250 N，輪子與 地面的總接觸面積是2×10－3 m2。圖甲是速度v 隨時(shí) 間t變化的關(guān)系圖像，小明在t＝7 s時(shí)剛好到達(dá)這段路 程的中點(diǎn)。圖乙是動(dòng)力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像。 (1)小明騎自行車(chē)在水平地面行駛時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng) 為多大？ (2)在7～12 s內(nèi)，自行車(chē)所受的摩擦阻力是多少？自 行車(chē)克服摩擦阻力做了多少功？此時(shí)功率是多少？ (3)自行車(chē)在0～7 s內(nèi) 的平均速度是多少 (保留兩位小數(shù))？
解：(1)小明騎自行車(chē)在水平地面行駛時(shí)，對(duì)水平地面的壓力 F壓＝G＝G人＋G車(chē)＝450 N＋250 N＝700 N 對(duì)水平地面的壓強(qiáng) ＝3.5×105 Pa(2)由圖甲可知：自行車(chē)在7～12 s內(nèi)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，且速度 為6 m/s，又由圖乙可知：自行車(chē)在7～12 s內(nèi)動(dòng)力F＝30 N，根據(jù)二力平衡條件可知自行車(chē)所受摩擦阻力f＝F＝30 N自行車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離s＝vt＝6 m/s×(12 s－7 s)＝30 m自行車(chē)克服摩擦阻力做功W＝fs＝30 N×30 m＝900 J 功率
9、“塔吊”是修建高層建筑常見(jiàn)起重設(shè)備，某“塔 吊”以恒定功率24 kW將2 t的重物從靜止開(kāi)始豎直 向上提升45 s，全程v－t關(guān)系如圖。g取10 N/kg。 (1)求t＝30 s時(shí)重物所受的拉力。 (2)求整個(gè)過(guò)程重物的最大速度。 (3)若重物上升的總高度為60 m，則最后12 s拉力 的平均功率為多大？
10、汽車(chē)在平直公路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為 P0， 牽引力為F0。t1時(shí)刻開(kāi)始，司機(jī)減小油門(mén)使汽車(chē)保持恒定功率 P行駛，到t2時(shí)刻，汽車(chē)又開(kāi)始做勻 速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，速度為 v 。已知運(yùn)動(dòng) 過(guò)程中汽車(chē)所受阻力 f 恒定不變， 汽車(chē)牽引力 F隨時(shí)間 t 變化的圖象 如圖所示，則 ( ) A．v0＝2 v B．t1至t2時(shí)間內(nèi)，汽車(chē)做加速運(yùn)動(dòng) C．F0＝2 f D．t2時(shí)刻之后，汽車(chē)將保持功率 P0行駛
0～t1階段：汽車(chē)速度為v0，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P0，牽引力為F0，則P0＝F0?v0。同時(shí)汽車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明所受阻力f＝F0。
t1～t2階段：首先汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)功率由P0降低為P且保持恒定，但由于慣性，速度v0緩慢下降，但牽引力由F0突變?yōu)镕。所以，有：P＝F?v。

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