第3章能量的轉化與守恒3.3-2能量轉化的量度——功率目錄 1 1 2 3【基礎鞏固練】 3【發(fā)散思維練】 4【核心素養(yǎng)練】 4【中考提分練】 6功率：能量轉化快慢的量度(1)單位時間內所做的功叫做功率。功率是描述物體做功快慢的物理量。(2)公式單位：瓦特，簡稱“瓦”，單位符號為“W”。（它是為了紀念英國發(fā)明家瓦特(JamesWatt)而命名的）推導公式：P＝eq\f(W,t)＝eq\f(Fs,t)＝Fv。換算關系：1W＝1J/s；1kW＝103W；1MW＝106W?！咀⒁狻竣俟β适潜硎疚矬w做功快慢的物理量，功率越大，做功越快；功越大，做功越多。因此，功率大的做功不一定多。②在進行有關功率的計算時要注意單位的統(tǒng)一。1.辨析做功“快”與做功“多”做功快慢和做功多少是兩個不同的概念。要比較不同物體做功的快慢，必須同時考慮兩個因素：一個是物體做功的大小；另一個是物體做功所用的時間。因此，在相同時間內，做功多的做功快；做相同的功，用時短的做功快。。例如，甲在1s內做了50J的功，而乙在5s內做了100J的功時，乙做的功雖然比甲多，但它比甲用的時間長，平均1s內只做了20J的功，所以乙比甲做功要慢?？梢姡龉炻歉龉Φ亩嗌俸妥鯳功所用時間的多少有關的，在物理學中用功率來描述，而做功“多少”在物理學中用功W=Fs來描述。2.功率大小的比較方法(1)在相同的時間內，比較做功的多少，做功越多的物體，功率越大，這是物理學中常采用的方法。(2)在完成相同功的條件下，比較所用時間的長短，所用時間越短，功率越大。(3)在做功的多少和所用時間都不相同的情況下，通過計算后進行比較。3.計算功率的另一個公式物體在拉力F的作用下，以速度u沿拉力的方向做勻速直線運動，則拉力做功的功率等于力與物體速度的乘積。(P=Fv)。推導：W=Fs，v=s/t，∴P＝eq\f(W,t)＝eq\f(Fs,t)＝Fv。由該公式可知：在功率P一定時，力F與速度v成反比。應用：汽車上坡時，司機換用低擋，減小速度，以獲得較大的牽引力?！境？?】理解功率的概念?！纠?】如圖所示，用大小相等的拉力F，分別沿斜面和水平面拉木箱，拉力方向和運動方向始終一致，運動時間tab>tcd，運動距離sab=scd。比較兩種情況下拉力所做的功和功率（）A.ab段做功較多B.ab段與cd段做功一樣多C.ab段的功率較大D.ab段與cd段的功率一樣大【?？?】掌握功率的單位及計算公式P=W/t?！纠?】一輛在水平路面上沿直線勻速行駛的貨車，行駛時所受的阻力為車總重的，貨車(含駕駛員)空載時重為2.5×104N。(1)求貨車空載行駛時所受的阻力大??；(2)求貨車以36km/h的速度空載勻速行駛時，10s內貨車牽引力做的功；(3)當貨車以90kW的額定功率、90km/h的速度勻速行駛時，求貨車最多可裝載多重的貨物?！净A鞏固練】1.(2020杭州富陽期末)如圖甲所示，小明用彈簧測力計拉木塊，使它先后兩次沿水平木板勻速滑動相同的距離，圖乙是他兩次拉動同一木塊得到的距離隨時間變化的圖像。下列說法正確的是（）A.兩次木塊運動的速度相同B.木塊第一次受到的摩擦力較大C.兩次拉力對木塊做的功一樣多D.兩次拉力對木塊做功的功率一樣大2.如圖所示，圖甲中用彈簧測力計拉木塊，使它沿水平木板勻速滑動；圖乙是他兩次拉動同一木塊得到的路程隨時間變化的圖像。下列說法中正確的是（）A.木塊第二次受到的拉力較大B.第一次木塊的動能大C.第一次拉力對木塊做功的功率大D.木塊兩次受到的拉力和摩擦力均相等3.(2020?臺州期末)某破冰船，其發(fā)動機額定功率為1.2×104kW.若破冰船以額定功率在海面上以30km/h的速度勻速前進20km，破冰船受到的阻力是_________N，破冰船所做的功是_________J。4.在某次演習中，解放軍在海拔6000m的高空空投重達8t的新型履帶式傘兵戰(zhàn)車，空投下來的戰(zhàn)車在后階段可認為與降落傘一起勻速豎直掉向地面。下列觀點正確的是（）A.傘兵戰(zhàn)車出機艙后在水平方向仍會向前運動，這是由于戰(zhàn)車受到慣性的作用B.后階段勻速下降的過程中機械能守恒C.空投戰(zhàn)車后，若飛機仍在原高度水平飛行，則飛機的勢能比空投前減小D.傘兵戰(zhàn)車從出機艙到落至地面的整個過程中，重力做功4.8×107J5.提高列車的額定功率是鐵路進一步提速要解決的一個重要課題，列車的輸出功率等于牽引力與速度的乘積，若列車所受阻力與速度成正比，那么，列車提速前后分別以最高時速120km/h和180km/h在平直軌道上勻速行駛時，列車的輸出功率之比為（）A.2：3B.3∶2C.4：9D.9：46.(2020?河北衡水期末)粗糙水平地面上有一個重為100Ｎ的物體，用20Ｎ的水平拉力使其在10s內勻速前進了10m，在此過程中（）A.重力做的功為1000JB.支持力做功的功率為100WC.拉力做功的功率為200WD.拉力做功的功率為20W7.質量為60kg的某同學在跳繩時重心高度隨時間變化的關系如圖所示。根據圖像可估算出該同學在1min內克服重力做功的平均功率為（）A.60WB.135WC.180WD.270W8.(2020?溫州龍灣期末)下列關于功率的說法，正確的是（）A.做功多的功率大B.做相同的功，所用時間越長功率越大C.做功所用時間越短，功率越大D.用相同的時間，做的功越多功率越大【發(fā)散思維練】9.(2020瑞安期末)在體育課上，某同學練習爬桿。他第一次勻速爬到桿頂用時8s，第二次勻速爬到桿頂用時10s，則他兩次爬桿功率之比為（）A.5∶4B.4：5C.25：16D.16：2510.(2020?杭州下城模擬)如圖所示是科技館里“最速降線”的示意圖。兩條軌道，一條為直道，一條為弧形彎道，將甲、乙兩個完全相同的小球同時從兩個軌道的同一高度A釋放，弧形軌道上的乙球先到達終點B。下列說法正確的是（）A.甲球和乙球下滑過程中動能保持不變B.在A處甲球的重力勢能大于乙球的重力勢能C.全程中重力對甲球做的功大于重力對乙球做的功D.甲球全程重力做功的功率小于乙球全程重力做功的功率11.(1)某班級組織了一次物理課外實踐活動，試比較全班同學中從一樓爬上三樓過程中誰的爬樓功率最大。為了簡便獲得比賽結果，則活動中至少測量的物理量是人體的體重和_________________________，實驗結束后，有位質量為50kg同學進行爬桿訓練，當他沿豎直桿勻速上爬時，人受到的摩擦力大小為_________N，方向_________(g取10N/kg)。(2)學校新近買了30箱總質量為300kg的物理實驗器材?，F(xiàn)在，某實驗員需要把這批實驗器材搬運到14m高的物理實驗室，則該實驗員需要做功_________J(不考慮他克服自身重力所做的功，g取10N/kg)。如圖所示，假設他身體可以提供的功率P取決于所搬運物體的質量m，若要盡可能快地把這批器材搬上去，那么他每次搬運的箱子數應為_________個；若不考慮人自重、搬起箱子、放下箱子和下樓的時間，求他搬運這批實驗器材的最短時間為_________s。12.跳傘是一項極具挑戰(zhàn)的運動，現(xiàn)在越來越受到人們的喜愛。在某次跳傘訓練過程中，一體重為500Ｎ的運動員從空中懸停的直升機上由靜止開始豎直跳下，其速度與時間的關系如圖，經15s下落210m后，開始做勻速直線運動直至落地，整個過程用時30s。求在這個過程中：(1)運動員下落的平均速度。(2)重力做的功。(3)勻速下降時重力做功的功率。13.(2020?臺州期末)按照規(guī)定，貨車車輛對路面的壓力不能超過2.5×105N。某型號貨車重0.5×105N，車廂容積10m3。司機師傅在一次運輸任務中，開著裝滿沙子的貨車在一段平直的公路上勻速行駛了8km，所用時間6min，該路段限速60km/h。(g=10N/kg，ρ沙=2.5×103kg/m3)(1)車廂內所裝沙子的重力是多少?(2)貨車的速度為多少?(3)貨車在行駛時的阻力為車重的0.03倍，這段時間內貨車牽引力所做的功和功率分別是多大?(4)根據你的分析，指出該車存在的一條違規(guī)行為并說出其危害。14.節(jié)油是汽車性能的一個重要指標。同一輛汽車每百公里的耗油量與行駛速度的快慢是否有關呢?星期天，小明乘坐叔叔的汽車從嘉興去上海，于是他決定借此機會對這一問題進行探究。他們去時走高速公路，回來時走國道，得到了如下表所示的數據。(ρ油=0.8×103kg/m3)行程去上?；丶闻d平均速度/(km·h-1)9060里程/km108116耗油量/L8.511.2(1)分析數據后，小明認為這與他事先的猜測相吻合。你認為小明的猜測應該是_____________________________________________(2)請你算出汽車在高速公路上行駛108km消耗的汽油質量。(3)若汽車在高速公路上行駛時發(fā)動機的功率為60kW，則汽車行駛108km，發(fā)動機做的功為多少?【核心素養(yǎng)練】15.(科學思維)你思考過“人在水平路面上前進時是否要克服重力做功”這個問題嗎?小文同學對此進行了研究。她通過查閱資料得知，人體的重心大約位于肚臍上方2寸、脊椎前1寸處，人只要走路，其重心就必然會發(fā)生上下位置的變化，重心升高就需要克服重力做功。小文假設人在正常走路時，重心在人體中的位置近似不變，她行走了100m，有關測量數據如下表(表中的步距是指跨出每一步兩腳之間的距離)：質量m/kg步距s/m腿長l/m時間s500.500.65100(1)小文同學注意到，當自己的前腳跨出時重心會下降，而后腳收起時重心會升高則她每走一步，自己的重心會下降或升高多少米?(提示：運用勾股定律)(2)小文行走100m需要克服重力做多少功?克服重力做功的功率多大?(g取9.8N/kg)(3)通過分析，你認為人在水平路面上通過走路來進行鍛煉時，哪些因素會影響人的鍛煉效果?16.(科學思維)一輛在水平路面上沿直線勻速行駛的貨車，行駛時所受的阻力為車總重的0.1倍，貨車(含駕駛員)空載時重為2.5×104N。(1)求貨車空載行駛時所受的阻力大小。(2)求貨車以36km/h的速度空載勻速行駛時，10s內貨車牽引力做的功。(3)當貨車以90kW的額定功率、90km/h的速度勻速行駛時，求貨車最多可裝載多重的貨物?！局锌继岱志殹?7.(2019?寧波)2018年6月29日，一則題為《20秒60級臺階他抱著暈倒的女士沖向醫(yī)院》的新聞報道讓救人兵哥哥、東部戰(zhàn)區(qū)海軍戰(zhàn)士朱墨巖刷屏全國。在這20s內，朱墨巖登臺階的平均功率接近（）A.5.5WB.55WC.550WD.5500W18.(2019?溫州)為探究機翼獲得升力的大小與機翼仰角、機翼厚度有什么關系，小明利用彈簧測力計，電風扇，若干質量相同、機翼厚度不同的機翼模型，按圖甲方式進行如下實驗：①調節(jié)電風扇以2m/s的風速水平吹向厚度為1cm的機翼模型，并使機翼模型的仰角為5°，記錄彈簧測力計的示數。②換取機翼厚度不同的機翼模型如圖乙，使其厚度分別為2cm、4cm，重復步驟①。③換取機翼厚度為2cm機翼模型，改變仰角大小，使其分別為10°、15°、20°，重復步驟①。④把相關數據整理記錄在下表中。實驗組別風速1(m·s-1)機翼厚度/cm仰角/°彈簧測力計示數/N121511.022259.132457.6422107.4522156.162220