九年级物理上册112怎样比较做功的快慢练习新版粤教沪版Word格式文档下载.docx

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三、解答题

14.请你设计一个实验方案，比较你和你的一位同学爬楼的功率谁大？

四、实验探究题

15.如图甲是小明和同学做“测定小灯泡额定电功率”实验的电路，电源电压为6V，己知小灯泡正常工作时的电压为2.5V，正常发光时灯丝的电阻约为10Ω．

（1）请你用笔画线代替导线把未连接完的实物电路连接成正确的完整电路________（要求：

导线不交叉且滑动变阻器滑片向右移动灯泡变亮）．

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________端（选填“A”或“B”），若实验室有三种规格的滑动变阻器，分别是甲“10Ω1A”、乙“20Ω0.5A”、丙“50Ω0.2A”，则小明应选用________（选填“甲”、“乙”或“丙”）．

（3）若闭合开关，灯泡不亮，经检查灯丝断了，则电流表指针偏转情况是________；

电压表指针偏转情况是________．

（4）更换相同规格灯泡后，当滑动变阻器的滑片在某一位置时，电压表的示数如图乙所示，为了使灯泡正常发光，应将滑片向________（选填“左”或“右”）移动；

小明进一步测置并推绘出小灯泡的电流随电压变化的曲找如图丙所示，通过图象可知小灯泡正常发光时的电功率为________W．

（5）另一位同学在连接好电路后，闭合开关，在移动滑动变阻器滑片P的过程中发现；

灯泡变亮时电压表示数变小；

灯泡变暗时，电压表示数变大．经检查所用器材完好，出现这种现象的原因可能________．

（6）他们继续用如图所示装置来探究“电流与电压的关系”，首先把5Ω的电阻接入原来小灯泡的位置，调节滑动变阻器依次测得数据如表一所示，由表一可归纳出：

在电阻不变的情况下，导体中的电流跟它两端的电压成________比．接着他们探究“电流与电阻的关系”．其操作步骤是分别把5Ω、10Ω、15Ω的电阻接入原小灯泡的位置，立即闭合开关记录读数如表二所示．由表中的实验数据发现，通过导体的电流跟它的电阻不成反比，其原因可能是遗漏了重要的操作步骤，此步骤是：

________

表一

表二

五、综合题

16.如图是新建成的快速轨道交通南京南站，已知列车牵引机车功率为4800kw，若牵引机车工作时的功率保持不变，求：

（1）列车出站后以108km/h速度水平匀速直线行驶，其牵引力的大小：

（2）火车在水平匀速行驶时受到阻力的大小．

17.小聪制作了一架利用风力做功的小风车，想粗略测定该风车在一定风速下的功率．他设计了如图所示的实验装置．实验时，用位置不变的电吹风正对着风车吹风，保持风速不变，改变挂在细线下的回形针数量，直到细线刚好缓慢匀速向上提升回形针为止．测出回形针匀速上升的高度h、所用时间t、回形针的总质量m，就可得出风车做功的功率．请你解答：

（1）观察实验装，他是通过测量细线对________做功的功率来测定风车做功的功率；

（2）除了图中的还需要的测量工具有：

天平、________和________

（3）风车做功的功率P=________（表达式中的物理量均用符号表示）．

答案解析部分

1.【答案】C

【解析】【分析】由功率公式P=W/t可知：

功率大小是由做功多少与做功时间共同决定的

【解答】A、在相同时间内，做功多的机器，功率一定大．选项A缺少“相同时间”这一条件，所以A不正确；

B、做相同的功，做功时间短的，功率一定大．选项B缺少“相同的功”这一条件，所以B不正确；

C、做相同的功，所用时间短的，功率一定大．有条件，且结论正确，所以C正确；

D、因为选项C的说法正确，所以D不正确．

故选C．

2.【答案】D

【解析】【解答】解：

（1）从图象上可以看出，用弹簧测力计拉木块沿水平木板匀速滑动，木块做匀速直线运动，不论其速度大小如何，都受到平衡力的作用，在水平方向上，摩擦力和拉力是一对平衡力，故两次实验的拉力和摩擦力均相等．故A错误，D正确．

（2）从图中可以看出第一次木块运动的速度较小，而木块的质量不变，所以第一次木块具有的动能小，故B错误．

（3）从图中可以看出第一次木块运动的速度较小，而木块所受的拉力不变，根据公式P=

=Fv可知，拉力第一次做功的功率小，故C错误．

故选D．

【分析】

（1）先判断木块两次的运动状态，然后根据二力平衡的条件分析拉力和摩擦力的关系；

（2）根据速度的计算公式：

v=

利用图象比较速度的大小，从而确定动能的大小．

（3）根据决定功率的因素即木块的拉力和木块的速度进行分析功率的大小．

3.【答案】B

【解析】【分析】同一座山的高度一定，登山运动时所作的功为克服自身重力做的功，知道登山时间和两者的重力关系，根据P=

求出两者登山功率之比．

【解答】由题意可知，h小林=h爸爸，t小林：

t爸爸=15min：

20min=3：

4，G小林：

G爸爸=2：

3，

由P=

可得，小林与爸爸的登山功率之比：

P小林

P爸爸

=

W小林

t小林

W爸爸

t爸爸

G小林h小林

G爸爸h爸爸

G小林

G爸爸

×

．

故选B．

【点评】本题考查了学生对功的计算公式W=Gh和功率的计算公式P=

的应用，在代入数值的时候应注意一一对应．

4.【答案】C

机器的功率大，知单位时间内完成的功多，做功就快，

所以功率大的机器一定比功率小的机器做功快，故C正确，A、B、D错误．

故选C．

【分析】功率是反映做功快慢的物理量，不是反映做功的多少．

5.【答案】D

【解析】【分析】爬坡时需要发动机有很大的牵引力，而单靠增大功率无法达到必要的牵引力，而由P=FV得：

要想使F增大，只能减小速度．当功率为最大时，速度最小时牵引力最大；

故减小速度可以增大发动机的牵引力；

而不是为了保证安全；

而油量取决于油门的大小，故也无法省油；

机械效率取决于损耗能量的多少，而减小速度不会减小能量的损耗；

6.【答案】B

中年人漫步行走时，每秒钟体内产生的热量为35焦，即其总功率是P=

=35W，故此时出汗的散热功率为

P汗=35W﹣33W=2W；

故该人在行走1h时汗的散热量为W=P汗t=2W×

3600s=7200J，由于每蒸发18克汗水所需要的能量为4300焦，故此时人所需的出汗量是m=

​×

18g≈30g．故选B．

【分析】该题中人在每秒钟产生的热量是35J，即据公式P=

可计算出人的总功率，而此时人体通过传导、辐射等方式（不包括出汗）产生的散热功率只有33瓦，故能计算出人的出汗功率，然后根据公式W=Pt可计算出人在1h内因出汗而消耗的能量，再据题目中所说的“每蒸发18克汗水所需要的能量为4300焦”的关系，从而计算出人此时行走1h所出汗的质量．

7.【答案】D

登楼是克服自身重力在竖直方向上做功，功率的计算公式为P=

，

∵每位同学上楼的高度相同，

∴不需要测量楼高，需要测量的物理量是：

每个同学的质量或体重，从一楼到达三楼所用的时间．

故答案为：

D．

【分析】登楼时是克服自身的重力做功，功等于重力和楼高的乘积，功除以登楼时间就是登楼的功率．

8.【答案】C

可知，需要知道每位同学所做的功W和爬楼的时间T，而根据功的公式W=GH，还要知道每位同学的体重G的楼的高度H，值得注意的是，每位同学都是从一楼登上五楼，其高度H是相同的，所以不去测量楼的高度也不会影响到实验的结果．这样我们只需要测量每个同学的体重、爬楼的时间，通过比较

就可以知道功率的大小了．

【分析】要想比较功率的大小，应从公式的角度，通过公式分析出需要测量的量，并注意在爬楼过程中，这里不同的量是每位同学的体重G和爬楼的时间t，而相同的量则是一楼到五楼的高度H，因此，根据这一分析，可判断各选项中的说法哪一个能达到实验的目的，且更简便．

9.【答案】D

【解析】【分析】知道小华的质量（体重），利用重力公式求小华的重力，每个台阶约0.3m，利用W=Gh求向上跳一个台阶做功，再求出跳12个台阶做功，最后利用

求小华的功率．

【解答】

小华的重力：

G=mg=40kg×

10N/kg=400N；

每个台阶的高度h=0.3m，在10s内连续向上跳12个台阶做的功：

W=Gh=400N×

0.3m×

12=1440J，

，最接近于120W

【点评】本题考查了学生对功的公式和功率的公式的掌握和运用，能较准确地估测出一个台阶的高度是本题的关键．

10.【答案】96；

1.6

由题知，质量为lkg的物体，受到月球对它的引力F1=1.6N，则质量为60kg的宇航员在月球表面受到月球的引力：

F2=1.6N/kg×

60kg=96N，

因为P=

=

=Fv，

所以宇航员对物体做功的功率：

P1=F1v=1.6N×

1m/s=1.6W。

96；

1.6。

【分析】质量1Kg的物体受到月球的引力是1.6N，60Kg的物体受到月球的引力即为它的60倍；

手托1Kg的物体竖直匀速上升所用的力为1.6N。

11.【答案】9800

（1）由ρ=

可得，水的质量：

m=ρV=1.0×

103kg/m3×

360m3=3.6×

105kg，

水的重力：

G=mg=3.6×

105kg×

9.8N/kg=3.528×

106N，

（2）克服重力做功：

W=Gh=3.528×

106N×

5m=1.764×

107J，（3）水泵做功的功率：

P=

=9800W．

9800．

（1）已知水的体积，利用密度公式和重力公式可以得到水的质量和重力；

（2）已知水的重力和提升的高度，可以得到克服重力做的功；

（3）已知克服重力做的功和所用时间，利用P=

得到水泵的功率．

12.【答案】上楼的高度h；

上楼的时间t；

刻度尺（皮卷尺、钢尺）；

秒表；

上楼时，人克服重力做功，故应用磅秤测出同学的质量m，刻度尺测出一节楼梯的高度，数出所上的台阶数，计算出上楼的总高度h，用秒表测出上楼的时间t，则功率的表达式P=

上楼的高度h；

P=

；

【分析】上楼时是克服自身的重力做功，功等于重力和跳起高度的乘积，功除以做功时间就是跳绳的功率；

需要测量同学的体重（质量）、上楼的时间和上楼的高度，利用W=Gh=mgh求出功，再利用P=

求出平均功率．

13.【答案】物体做功快慢；

单位时间完成的功；

；

功率；

功；

时间；

W

①功率是表示物体做功快慢的物理量；

②单位时间完成的功叫功率．功率的计算公式是P=

，其中P表示功率，W表示功，t表示时间；

③在国际单位制中，功率的单位是W．故答案为：

物体做功快慢；

W．

【分析】①功率是描述物体做功快慢的物理量；

②物体在单位时间完成的功叫功率，功率等于功与做功时间的比值；

③在国际单位制中，功率的主单位是瓦特，符号是W．

14.【答案】解：

设计方案如下：

①控制爬楼的时间t相同，测量出各自的体重m、爬楼的高度h，算出爬楼做功W=Gh=mgh的多少即可比较出功率的大小；

②测量出各自的体重m、爬楼用的时间t和爬楼的高度h，算出功率P=

进行比较．

【解析】【分析】

（1）功率等于功与时间的比值．可以由时间相等时，来比较功的多少来确定功率的大小；

（2）也可以直接算出功与时间，然后通过比值来比较大小．

15.【答案】

（1）解:

如图所示:

（2）A；

乙

（3）无偏转；

超满偏

（4）右；

0.75

（5）电压表与滑动变阻器并联

（6）正；

调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端的电压相等

（1）滑动变阻器滑片向右移动灯泡变亮，滑动变阻器的电阻应变小，所以下面应接右边的接线柱，如图所示：

;

（2）滑动变阻器的下面接了右边的接线柱，所以应将滑片移至最左端即A端，使其阻值最大；

当灯泡正常发光时，变阻器两端的电压

额定电流大约为

此时滑动变阻器的电阻应为：

甲的电阻太小，丙的电阻太大，乙比较适合；

（3）若灯丝断了，则电路中无电流，电压表两端的电压等于电源电压；

由于电压表的量程为0～3V，电源电压为6V，所以电压表将被烧坏；

（4）由图乙所示，灯泡两端的电压等于2.2V，低于额定电压，要使灯泡正常发光，需减小滑动变阻器的阻值，将滑片向右端滑动；

由图丙知，当U=2.5V时，电流I=0.3A，所以额定功率

（5）灯泡变亮，说明电流变大，此时灯泡两端的电压变大，滑动变阻器两端的电压变小，电压表的示数变小，说明电压表与滑动变阻器并联了；

（6）由表一得：

是定值，所以在电阻一定时，电流跟电压成正比；

探究电流跟电阻关系时，要保持电压不变，实验时，分别把5Ω、10Ω、15Ω电阻接入原灯泡位置，立即闭合开关，原灯泡位置接入的电阻越大，分担的电压越大，没有保持电阻两端的电压不变，所以得到电流跟电阻不成反比．实验时，应该把5Ω、10Ω、15Ω电阻接入原灯泡位置时，调节滑动变阻器滑片，使定值电阻两端电压相等．

（1）

（2）A；

乙；

（3）无偏转；

超满偏；

（64）右；

（7）0.75；

（8）电压表与滑动变阻器并联；

（9）正；

（10）调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端的电压相等。

（1）根据灯泡的额定电压知电压表选0～3V的量程；

当灯泡正常发光时通过灯泡的电流约为：

I=

=0.5A，电流表选0～0.6A的量程；

根据‘滑动变阻器滑片向右移动灯泡变亮’确定滑动变阻器的接线柱；

（2）闭合开关前滑动变阻器的阻值要移到最大；

根据串联分压的原理知灯泡正常发光时灯泡两端的电压小于滑动变阻器两端的电压，此时滑动变阻器的阻值大于灯泡的阻值，所以滑动变阻器的最大阻值大于10Ω；

再根据灯泡正常发光时的电流为0.5A选择滑动变阻器；

（3）根据“灯丝断了”判断电流表无示数，再根据电源电压和电压表的量程判断电压表的示数；

（4）根据灯泡两端的电压和灯泡的额定电压判断滑动变阻器的移动方向；

根据P=UI求解；

（5）根据灯泡的亮度、电压表的示数变化判断电压表的连接情况；

（6）根据表一得出：

电阻一定时，电流跟电压成正比；

根据表控制变量法知探究电流跟电阻关系时，要保持电压不变。

16.【答案】

（1）解：

功率P=4800kW=4.8×

106W；

速度v=108km/h=30m/s；

由P=Fv得牵引力：

F=

=1.6×

105N；

（2）解：

火车在水平匀速行驶，受到平衡力作用，受到的阻力：

f=F=1.6×

105N．

（1）根据公式P=Fv变形可求牵引力F的大小；

（2）根据力与运动之间的关系，匀速直线运动的物体受到平衡力的作用，可求阻力大小．

17.【答案】

（1）回形针

（2）刻度尺；

秒表

（3）

（1）由实验装置可知，通过测量细线对回形针做功的功率即可粗略测定风车在一定风速下做功的功率；

（2）由W=Gh=mgh可知，要测细线对回形针做的功需要天平测出回形针的总质量m和刻度尺测出回形针上升的高度h，

可得，要测出细线对回形针做功的功率需要秒表测出所用的时间t；

（3）风车做功的功率P=

（1）回形针；

​．

（1）由图可知，回形针随风车的转动会上升，测量细线对回形针做功的功率即可测出风车做功的功率；

（2）细线对回形针做的功W=Gh=mgh，功率P=

，据此确定实验需要的器材；

（3）根据做功工作和功率公式得出细线对回形针做功的功率即为风车做功功率的表达式．