中考物理总复习功率.docx
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中考物理总复习功率.docx
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中考物理总复习功率
教育学科教师辅导讲义
学员编号:
年级:
初三课时数:
3
学员姓名:
辅导科目:
物理学科教师:
授课类型
R回顾
T同步
C互动
教学目标
授课日期及时段
教学内容
Ⅰ.课堂导入
一个小女孩和一个老人,用相同的时间爬上了相同的高度,请问他俩做功是否相同,做功的快慢一样吗?
?
?
Ⅱ.同步讲解
一、要点提纲:
1、对功率的理解
(1)定义:
单位时间内所做的功叫做功率。
(2)生活经验告诉我们,不同的物体完成相同的功所用的时间不一定相同,即物体做功的快慢不一定相同,物理学中为了比较物体做功的快慢引入了物理量功率。
(3)速度是表示物体运动快慢的物理量,定义是“单位时间通过的路程”;功率表示物体做功快慢的物理量,定义是“单位时间内所做的功”,运用了类比的方法。
(4)比较物体做功快慢有一下三种方法:
在相同的时间内,比较做功的多少,做功越多的物体,功率越大;
在完成相同功的条件下,比较所用时间的长短,所用时间越短的物体,功率越大;
③做功的多少和所用时间都不相同的情况下,通过计算公式P=W/t来计算。
(5)功率和功的区别
功率和功是两个不同的物理量,功率表示做功的快慢,不表示做功的多少,一个力做功的多少由功率和时间两个因素决定,功率大的机械做功不一定多,只有做功的时间相同,功率和功的关系才能确定,二者关系如下表:
符号
功(W)
功率(P)
定义
力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做功
单位时间内物体做功的多少叫功率
意义
功的大小表示做功的多少
功率的大小表示做功的快慢
公式
W=Fs
P=W/t
单位
J(焦)
W(瓦)
联系
W=Pt
2、功率的计算P=W/t
(1)国际单位:
若W—功—焦(J),t—时间—秒(s),则P—功率—瓦(W)。
(2)常用单位:
千瓦(KW)、兆瓦(MW)、马力。
3、P=Fv在功率的计算中的推导和应用
物体在拉力F的作用下,以速度v沿着拉力的方向做匀速直线运动,则拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积,即P=Fv。
推导:
因为W=Fs
所以P=W/t=Fs/t=Fv
由该公式可知:
在功率P一定时,力F与速度v成反比。
例如,当汽车上坡时,司机采用换挡的办法,减小速度,以获得较大的牵引力。
二.题型分类:
题型一:
公式P=W/t的应用
【例1】(★★★)一台电动机在2min里将一高空缆车运送到山顶,完成1.2×106J的功,它做功的功率是多少?
一个质量为60Kg的人,从山脚爬到山顶大约需要20min,这个人爬山的功率是多少?
(山脚到山顶的海拔高度差为200m)
变式训练1:
小云想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动的功率,如图所示,他用刻度尺量出握拳时手臂的长度,并测出自己连续拉上去的次数和时间填入下表,请在空格处补上相应的数据。
臂长l/m
体重G/N
拉上去的次数
克服重力所做的功W/J
时间t/s
功率P/W
0.6
500
5
12
题型二:
功和功率的大小比较
【例2】(★★★)甲、乙两人体重相同,同时从一楼开始登楼,甲比乙先到三楼,则他们两个人()
A.做功相同,但甲的功率较大
B.做功相同,功率也相同
C.甲做的功较多,但是功率相同
D.甲做的功较多,功率也较大
变式训练1:
用同一水平力F拉一个物理分别沿着光滑的水平面和粗糙的水平面运动,两次物体运动的距离都是s,运动的时间分别为t1和t2(t1 若物体沿着光滑水平面运动时,拉力做功为W1,功率为P1,物体沿着粗糙水平面运动时,拉力做功为W2,功率为P2,那么() A.W1=W2,P1>P2B.W1>W2,P1=P2C.W1 题型三: 功率的估算 【例3】(★★★)小华同学在中考体育测试中取得合格成绩,请你估算小华跳绳时的功率约是() A.9WB.90WC.900WD.9000W 变式训练1: 某人骑一辆普通自行车,在平直公路上以某一速度匀速行驶,若人和车所受的阻力为20N,则通常情况下,骑车人消耗的功率最接近() A.1WB.10WC.100WD.1000W 题型四: 公式P=Fv的运用 【例4】(★★★)一辆功率为45kW的汽车,以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶30km,求汽车受到的阻力。 变式训练1: 电动自行车轻便、安全、无污染,很受人们喜爱,某同学在双休日骑电动自行车到海滨、连岛观光,途经全长7000m、被人们称之为“神州第一堤”的连云港拦海大堤.若电动自行车以18km/h的速度匀速行驶,电动自行车牵引力的功率为150W求: (1)该同学通过大堤全程所需的时间; (2)电动自行车通过大堤全程牵引力所做的功; (3)电动自行车的牵引力。 题型五: 实验测功率 【例5】(★★★)引体向上,是同学们经常做的一项健身运动,如图5所示。 该运动的规范动作是: 两手正握单杠,由悬垂开始,上提时,下颚须超过杠面;下放时,两臂放直,不能曲臂。 这样上拉下放,重复动作,达到锻炼臂力和腹肌的目的。 陈强同学能连续匀速做16个规范的引体向上动作。 课外活动小组的同学现要估测陈强同学做动作时的功率。 (1)请你说出应测量哪些物理量。 (2)写出计算陈强同学动作时功率的表达式。 变式训练1: 学校买了一箱物理器材,小军同学将它从一楼搬运到三楼(如图12—2—6所示),小丽同学想测量小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。 (1)测量所需要的器材有: 。 (2)小丽同学设计的测量步骤如下,其中多余的是 A.测出箱子所受的重力 B.测出楼梯的总长度 C.测出一楼到三楼的竖直高度 D.测出小军上楼梯所用的时间 E.算出小军搬运箱子的功率 (3)请你帮小丽设计一个实验记录表格. Ⅲ.达标检测 1.(★★★)下列关于“功”和“功率”的说法中,正确的是() A.机器的功率越大,做的功越多 B.功率不同的机器,做的功可能相等 C.机器做功的时间越少,功率就越大 D.甲做功比乙做功慢,则甲做的功比乙做的功少 2.(★★★)4月23日,南宁市某商场举行首届跑楼梯比赛,共有500多名选手参加。 若要比较参赛者的功率大小,需测出的物理量是() A.登楼所用的时间 B.参赛者的体重,所登楼层的高度 C.参赛者的体重,所登楼层的高度以及登楼所用的时间 D.参赛者的体重,所登楼层的高度,登楼所用的时间以及参赛者通过的路程 3.(★★★)小敏同学和他所骑的轻便自行车总重约600N,上学路上他骑车在20s内匀速通过了一段长100m的平直公路。 若自行车所受路面的阻力大约为人和车总重力的0.05倍,则通过该段公路时,小敏同学登车的功率约为() A.150WB.300WC.1500WD.3000W 4.(★★★)猎豹的心脏每跳一次输送 m3的血液,其血压(可看为心脏压送血液的压强)的平均值为3×104Pa。 心跳约每分钟60次,猎豹的心脏工作的平均功率为() A.2WB.3WC.6WD.18W 5.(★★★)甲、乙两个集装箱质量相同,用起重机将甲集装箱以0.5m/s的速度提升10m。 再将乙集装箱以1m/s的速度提升到相同的高度,那么起重机() A.第一次做功多,功率大 B.第二次做功多,功率大 C.两次做功一样多,功率一样大 D.两次做功一样多,第二次功率大 6.(★★★)体重相同的甲、乙两同学沿同一个竹竿进行爬竿比赛,甲从地面爬到竿顶用了16s,乙从地面爬到竿顶用了12s,则甲、乙两人爬竿时做的功和功率之比分别为() A.4: 3,4: 3B.1: 1,3: 4 C.1: 1,4: 3D.无法确定 7.(★★★)在水平地面上,用50N的水平推力推重为100N的箱子,在10s内前进了10m。 如图7所示,推箱子的小朋友做功的功率为W。 8.(★★★)一列火车以40m/s的速度在平直轨道上匀速行驶,整列火车受到的阻力是9×103N,求这列火车行驶1min机车做了多少功? 功率多大? 9.(★★★)李刚同学用水平拉力使重为100N的物体以0.5米/秒的速度沿直线匀速前进,已知物体与地面间的摩擦力是20N,求: (1)在1分钟内拉力对物体做了多少功? (2)拉力的功率多大? 10.(★★★)一辆上海桑塔纳牌轿车在我省新建成的清——镇高速公路上行驶, (1)它在经过如图10所示的标志牌下时,速度已达40m/s,并仍以此速度在向前开行,这辆车是否违反了交通法规,为什么? (2)如果这辆轿车以108km/h的速度匀速行驶, ①从标志牌处开到镇宁需要多少时间? (结果保留两位小数) ②设这段路程为平直公路,在这段路程中,该车受到的阻力为 N,它的功率是多大? 参考答案 例题解析 例1.【答案】1×104W;100W 【解析】电动机做了W1=1.2×106J的功,所用的时间为t1=60s×2=120s,电动机的功率为: P1=W1/t1=1.2×106J/120s=1×104W 游人爬山所做的功为W2,就等于克服重力所做的功mgh,所用时间t2=60s×20=1200s。 所以人的功率为: P2=W2/t2=60Kg×10N/Kg×200m/1200s=100W 变式1.【答案】1500J;125s 【解析】克服重力做功W=Gh=500N×0.6×5m=1500J,功率P=W/t=1500J/12s=125W. 例2.【答案】A 【解析】甲、乙两人都必须克服重力做功,登上的高度相同,克服重力做功W=Gh相同,甲比乙先到三楼,甲所用的时间较少,由P=W/t得甲的功率较大。 变式1.【答案】A 【解析】根据功的定义,对物体的拉力相同,物体运动的距离也相同,由W=Fs得到功相同, 因为t1 例3.【解析】估测小华的体重为500N,跳绳的高度大概为5~20cm,克服重力做一次功W=Gh为25~100J,跳绳一次估计用时0.5s,则功率P=W/t约为50~200瓦。 【答案】B 变式1.【解析】人骑车的速度约为5m/s,根据P=Fv得到功率为100W。 【答案】C 例4.【答案】2250N 【解析】因为v=72km/h=20m/s,而功率P=45kW=45000W,所以由P=Fv得,牵引力F=P/v=2250N。 由二力平衡得,汽车受到的阻力f=F=2250N。 可见30km是个干扰性的条件。 变式1.【答案】 (1)1400s (2)210000J(3)30N 【解析】 (1)因为v=18km/h=5m/s,s=7000m 所以该同学通过大堤全程所需的时间t=s/v=1400s (2)电动自行车通过大堤全程牵引力所做的功W=Pt=150W×1400s=210000J (3)由P=Fv得,牵引力F=P/v=30N 例5.【答案】 (1)见下述解析 (2) 【解析】引体向上活动过程中实质是克服自身的重力做功 由功率公式 可知,必须要知道自身的重力G,每次动作重心上升的高度h,连续完成16个规范动作所用的时间t。 这样该同学的功率P可求出来。 变式1.【答案】 (1)秤、米尺、秒表 (2)B(3) 一楼到三楼的竖直高度h/m 箱子重G/N 爬楼时间t/s 克服重力所做的功W/J 功率P/W 【解析】克服箱子重力做功,不需要测楼梯总长度,只需要竖直的高度h,因此省略B,测出箱子重G和爬楼时间t,那么克服箱子重力做功W和功率P都能求出 小测 1.【答案】B 2.【答案】C 3.【答案】A 4.【答案】A 5.【答案】D 6.【答案】B 7.【答案】50W 8.【答案】2.1×107J;3.6×105W 【解析】根据二力平衡得到牵引力大小,然后利用P=Fv先求功率,再利用W=Pt求功 9.【答案】 (1)因为s=vt=0.5/s×60s=30m 所以,W=Fs=20N×30m=600J (2)由P=Fv=20N×0.5m/s=10W 10.【答案】 (1)因为v=40m/s=144km/h,超过了120km/h,所以仍以此速度在向前开行,这辆车违反了交通法规 (2)①t=s/v=0.37h ②v=108km/h=3m/s P=Fv= N×3m/s=6×103W
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