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1、-功率典型例题及练习-第 5 页 1 功率 问题研讨 问题1 运动有快有慢,电流做功也有快有慢,那力做功有快慢之分吗? 答:_精品文档收集整理汇总 问题2 如何比较力做功的快慢呢? 答:_精品文档收集整理汇总 知识归纳 功率 1在物理学中,用“功率”表示力做功的快慢 友情提示 由于WFs,则功率PW/tFs/tFv后两个公式是变形式,在具体计算时经常用到 2功率等于单位时间内所做的功,用公式表示为PW/t 在物理学中,力学中的功率与电学中的功率,含义、计算公式、单位、符号都是一样的 例1 平地上,用50 N的水平推力推动重100 N的箱子,使物体在5 s内前进了10 m,如图14-3-1所示,
2、则:精品文档收集整理汇总 (1)重力对物体做了多少功? (2)推箱子的小朋友做了多少功? (3)这个小朋友推箱子的功率为多大? 解析 (1)由于此过程中,物体虽然受到重力的作用,但没有在重力方向上移动距离,所以重力没有对物体做功;精品文档收集整理汇总 (2)推箱子做的功可用公式WFs计算;(3)推箱子的功率可用公式PW/t计算 答案 (1)0; (2)所用的力F50 N,箱子在力的方向上移动的距离为s10 m,则力做的功WFs50 N10 m500 J;精品文档收集整理汇总 (3)推箱子的功率PW/t500 J/5 s100 W 特别提示 计算功和功率,先要判断力是否做功,然后利用相应的公式去
3、计算功和功率 拓广延伸 思维诊断 不要混淆“功率”和“机械效率”这两个概念 例2 如下说法中正确的是( )A机器的功率越大,做的功越多B机器的功率越大,做的有用功在总功中占的百分比越大C机器的效率越高,其功率一定越大D机器的功率越大,表明它做功越快 解析 机器的功率是表示它做功快慢的指标,机器的效率表示的是做的有用功在总功中所占的百分比,功率和机械效率是两个不同的物理量,从不同的侧面表明机器的性能这两个物理量间也没有必然的联系,即不存在功率大机械效率就大,或机械效率大其功率就大这样的内在联系精品文档收集整理汇总 答案 D 点评 功率与机械效率的定义不同,所表示的物理意义不同另外,功率是以瓦(W
4、)为单位的物理量,而机械效率则没有单位精品文档收集整理汇总 方法技巧 功与功率的计算技巧 例2 如图14-3-2,大型起重机将集装箱搬运到货船上,已知货物的质量为1.5 t,起重机先匀速将其提升4 m,再水平匀速移动2 m,然后将其缓缓放下3 m,平稳的放在货船甲板上,整个过程历时0.5 min则(1)此过程中,起重机对货物做功的功率为多大?(2)起重机的电动机的功率是比对货物做功的功率大还是小呢?精品文档收集整理汇总 解析 (1)起重机在将货物提起、平移和放下的三个过程中,只有提升过程对货物做了功,可以用公式WFs算出起重机做的功,再用公式PW/t求出功率(2)此过程中,起重机的电动机还在克
5、服自身重量(起重臂、钢绳、吊钩等)和摩擦力做功,所以它的功率应比对物体做功的功率大精品文档收集整理汇总 答案 (1)起重机做的功为WFs104 N4 m6104 J;起重机的功率为PW/t6104 J/(60 s)2 000 W精品文档收集整理汇总 (2)起重机电动机的功率比对货物做功的功率大 点评 解答物理学中的计算问题,从公式入手是一个普遍的方法这要求我们熟练的记忆各种计算公式而找准公式中的每一个物理量,统一公式中每一个物理量的单位,是成功解题的关键精品文档收集整理汇总 课时作业 教材习题 “动手动脑学物理”15题 补充习题 1图14-3-3是使用汽车打捞水下重物示意图,在重物从水底拉到井
6、口的过程中,汽车以恒定速度向右运动,忽略水的阻力和滑轮的摩擦,四位同学画出了汽车功率P随时间t的变化的图像(如图14-3-3所示),其中正确的是( )精品文档收集整理汇总 2在学校跳绳比赛中,李丽同学在2 min内跳了120个已知她的质量为40 kg,每次跳起的高度为15 cm,则她跳起一次做的功为_J,她跳绳的平均功率为_W精品文档收集整理汇总 3甲、乙、丙三位同学分别将铁块匀速向上提升,所得实验数据如下表:同学铁块的重量/N提升的高度/m时间/s甲4022乙603丙8014 (1)根据上表可知,做功最多的是_,做功最快的是_ (2)为了表示他们做功的快慢,请你在表格中再填加一个栏目这个栏目
7、是_,它的物理含义是_精品文档收集整理汇总 4我们可用两种方法来判断物体做功的快慢,如图14-3-4所示用挖掘机挖土与人力挖土做功的快慢不同,它所用的判断方法是:做功时间相同,比较做功多少另一种判断方法是:_相同,比较_精品文档收集整理汇总 5下列说法中正确的是( )A机械效率越高的机械做功越快B做功时间越长功率越大C功率越大的机械做功越多D所有机械的机械效率都小于1 6小明和小军想比较一下他俩做功的快慢他们在各自规定的时间内,尽可能多地把重量均为100 N的沙袋逐渐从地面搬到1 m的桌面上,下表是他们的记录数据,求:精品文档收集整理汇总小明小军一只沙袋的重量(G)100 N100 N桌面的高
8、度(h)1 m1 m搬起的沙袋总数(n)3036完成的总时间(t)60 s90 s (1)小明在60 s内搬沙袋共重多少牛? (2)小军在90 s内搬沙袋共做的功? (3)他们谁做功更快些?课程导入问题示例:做功有快慢之分吗?问题研讨问题1 力做功有快慢之分问题2 可以通过比较“力在单位时间内做功的多少”来比较力做功的快慢课时作业教材习题“动手动脑学物理”15题提示与解答第1题250 h (点拨:拖拉机和耕牛做的功相等,可用公式PW/t计算)第2题不能 (点拨:人登山的功率可以利用公式PW/tGh/t计算,可见在不知两人体重的情况下,仅有登山时间t和山的高度h是无法比较二人功率大小的)精品文档
9、收集整理汇总第3题104 W 点拨:利用公式PW/tGh/t进行计算,注意其中h(71)3 m18 m,h73 m21 mJ精品文档收集整理汇总第4题说明:本活动可帮助理解功率的计算第5题说明:本题目在引导学会看电器铭牌补充习题1C (点拨:注意汽车拉力的变化)260,60 (点拨:跳绳做功的过程中,用的力为人的体重,做功的次数为跳起的次数)3乙,甲,功率,单位时间内做功的多少4做功的多少 做功的时间5D (点拨:区别功率与机械效率)6(1)G总nG30100 N3 000 N;(2)WFs100 N36 m3 600 J;(3)P1W1/t1100 N30 m/60 s50 W,P2W2/t
10、2100 N36 m/90 s40 W;可见小明做功快些精品文档收集整理汇总7(1)W有/W总Gh/Fnh480 N/(200 N3)80;(2)PW/tFnh/tFnv200 N30.3 m/s180 W;(3)由题意得:nFGG动,则G动3200 N480 N120 N,则W(GG动)h(600 N120 N)2 m1 440 J精品文档收集整理汇总8解:如图14-3-6,张扬同学身高1.8 m,估计他的手臂长度约为0.7 m,因为身体重心设在身体中心,所以当手臂撑直时如图所示,身体重心高度精品文档收集整理汇总h0.7 m0.35 m做一次俯卧撑,该同学的功W0Gh700 N0.35 m245 J该同学30 s做30次俯卧撑,即每1 s做功245 J所以张扬同学做功的功率 P245 W