初中沪科版（2024）功率导学案

这是一份初中沪科版（2024）功率导学案，共10页。学案主要包含了题型导航，重难题型讲解，能力培优练，链接中考，典例1-1，典例2-1，典例2-2等内容，欢迎下载使用。
TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc6902" 【重难题型讲解】 PAGEREF _Tc6902 \h 1
\l "_Tc11532" 题型1 理解功率的概念 PAGEREF _Tc11532 \h 1
\l "_Tc29278" 题型2 功率的计算 PAGEREF _Tc29278 \h 3
\l "_Tc18052" 【能力培优练】 PAGEREF _Tc18052 \h 5
\l "_Tc11494" 【链接中考】25
【重难题型讲解】
题型1 理解功率的概念
1.功率的物理意义：表示物体做功的快慢。
2.功率的定义：功与完成这些功所用时间之比叫做功率。
3.公式：
4.单位: 国际单位：焦/秒；专门名称：瓦特，符号 W。1W=1J/s。是为了纪念英国的物理学家瓦特而用他的名字命名的。
常用单位：千瓦(kW)、兆瓦(MW)
单位换算：1kW=103W，1MW=103kW
5.测量人爬楼梯的功率
分析：由可知，要测量功率，必须测量爬楼梯所做的功W和所用的时间t。
要测自已上楼的功，根据功的公式，需要知道体重G和楼的高度h，需要测出自己的质量m、楼层的高度h。
实验器材：体重计、皮尺、秒表。
实验步骤：
（1）用体重计测出自己的质量m，求出自己的重力G。
（2）用皮尺测出所登楼层的高度h。
（3）用秒表测出自己上楼所用的时间t。
（4）用公式求出人上楼的功率P。
6.计算功率的另一种方法
物体受拉力F，沿拉力方向做匀速直线运动时，拉力F的功率：
（F表示物体受的力，v表示物体的运动速度）。
适用条件：物体做匀速直线运动，F与v在同一条直线上。
点拨 计算功率的两种方法
1.利用定义式计算,此式适用于任何情况。
①使用公式时，一定要注意三个量的对应关系，功W一定是对应的时间t内完成的，这样算出来的功率才是时间t内的功率。
②由计算出的功率是平均功率 ，即在时间t内的平均功率。
2.利用推导式计算，此式适用于物体在恒力作用下做匀速直线运动的情况，只要问题中出现速度及力，优先考虑该式。在计算时速度的单位为m/s，计算的功率单位才是W。
【典例1-1】关于功和功率的说法中正确的是（ ）
A．力对物体做功越多，功率就越大
B．有力作用在物体上，力一定对物体做功
C．物体受到的作用力越大，力对物体做功就越多
D．在光滑水平面上由于惯性做匀速直线运动的物体，没有力做功
【答案】D
【详解】A．根据可知，功率大小同时跟做功多少和做功时间有关，故A错误；
B．有力作用在物体上，力不一定对物体做功，只有物体在力的方向上通过了一定的距离时，力才一定做功，故B错误；
C．功是力与物体在力的方向上通过距离的乘积，物体受到的作用力越大，力对物体做功不一定就越多，故C错误；
D．在光滑水平面上做匀速直线运动的物体，由于只有距离，没有力，所以没有力做功，故D正确。
故选D。
跟踪训练1下列关于功和功率的说法正确的是（ ）
A．力做功时间越长，力做的功就越多
B．做功时间越长，功率不一定越大
C．功率大的机器所做的功一定比功率小的机器所做的功多
D．力越大，对物体做功越快
【答案】B
【详解】AC．由可知，做功的多少与功率和时间都有关系，不能说做功时间越长，力做的功就越多，也不能说功率大的机器所做的功一定比功率小的机器所做的功多，故AC错误；
B．由可知，功率是功与时间的比值，功率与做功的多少和时间的长短两个物理量有关，只知道一个物理量，无法确定功率的大小，所以做功时间越长，功率不一定越大，故B正确；
D．由可知，做功快慢与力和速度都有关系，所以力越大，对物体做功不一定越快，故D错误。
故选B。
跟踪训练2小亮在夏天的某个周末参加实践活动，利用小推车帮助农民爷爷搬运西瓜，下列说法正确的是（ ）
A．推小推车的力越大，对小推车做的功越多
B．推小推车的距离越远，对小推车做的功越多
C．推力做的功越多，表示做功越快
D．推力做功的功率越大，做功不一定越多
【答案】D
【详解】A根据W=Fs可知，推力大，但是小车运动的距离未知，无法判断做功的多少，故A错误；
B．根据W=Fs可知，小车运动距离远，但是推力未知，无法判断做功的多少，故B错误；
C．根据可知，做的功多，但是时间未知，无法判断做功快慢，故C错误；
D．根据W=Pt可知，推力做功的功率大，但是时间未知，做的功不一定越多，故D正确。
故选D。
题型2 功率的计算
【典例2-1】小赵同学和爸爸一起去登山，小赵用了20min登上山顶，爸爸用了25min登上山顶，爸爸的体重是小赵体重的1.5倍，则小赵与爸爸登山时所做的功的功率之比是（ ）
A．15∶8B．6∶5C．5∶6D．2∶3
【答案】C
【详解】小赵登上山顶做的功
爸爸登上山顶做的功
小赵的登山功率
爸爸的登山功率
小赵与爸爸登山时所做的功的功率之比
故选C。
【典例2-2】起重机将重为12000N的物体匀速提升5m，所用时间为10s；又在水平面上匀速移动了10m，用时20s，起重机在水平方向做的功为 J，起重机在整个过程的功率为 W。
【答案】 0 2000
【详解】[1]起重机将物体沿水平方向匀速移动，在拉力的方向上没有移动距离，即做功为0J。
[2]起重机将物体匀速提升，起重机做功

起重机在整个过程的功率
跟踪训练1两台机器的功率之比为 3∶2 ， 它们做功之比 1∶4， 所需时间之比为 ，在相同时间内做功之比为 。
【答案】 1∶6 3∶2
【详解】[1]两台机器的功率之比为 3∶2 ， 它们做功之比 1∶4，由 知道，所需时间之比为
[2]在相同的时间内，由 知道，所做的功之比等于功率之比，即做功之比为3∶2。
跟踪训练2如图﹣1所示，放在水平地面上的物体受到方向不变的水平拉力F的作用，F的大小与时间t的关系如图﹣2所示 N；4～6s内拉力F的功率 W。
【答案】 1 0.8
【详解】[1]由图-3可知0～2s内物体保持静止，由图-2可知此时的拉力大小为1N，此时物体受到的摩擦力
f=F1=1N
[2]由图-3可知，在4～6s内物体做匀速直线运动，此时拉力和摩擦力平衡，由图-2知，此时拉力为2N，拉力F做的功为
W=F2s=F2vt=2N×0.4m/s×2s=1.6J
功率为
【能力培优练】
1．有关功与功率，下列说法正确的是（ ）
A．做功越多，做功越快 B．做功时间越短，做功越快
C．做相同的功，所用时间越短，做功越快 D．做功快，则做功一定多
【答案】C
【详解】A．由公式可知，在不知道做功时间的情况下，做功越多，功率不一定越大，做功不一定越快，故A错误；
B．由公式可知，在不知道做功多少的情况下，做功用的时间越短，功率不一定越大，做功不一定越快，故B错误；
C．由公式可知，做相同的功，所有时间越短，功率越大，做功越快，故C正确；
D．由公式可知，在不知道做功时间的情况下，做功越快，做功不一定越多，故D错误。
故选C 。
2．学习了功率的知识后，中学生小强想估测自己1分钟跳绳的平均功率。下列选项中最接近实际的是（ ）
A．5WB．50WC．500WD．5000W
【答案】B
【详解】要估测1分钟跳绳的平均功率，需根据功率公式计算，其中跳绳时克服重力做功，中学生质量约 50kg，重力
每次跳起高度约0.05m，1分钟约跳120次，总功
功率故B正确，ACD错误。
故选B。
3．甲、乙两个集装箱的质量相同，起重机用竖直向上的拉力分别将这两个集装箱匀速提升相同的高度。两集装箱上升的高度与时间的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．起重机对甲集装箱做功多B．起重机对乙集装箱做功多
C．起重机对甲集装箱做功快D．起重机对乙集装箱做功快
【答案】C
【详解】AB．甲、乙两个集装箱的质量相同，重力相同，两个集装箱提升的高度相同，由得，起重机对甲集装箱做功一样多，故AB错误；
CD．由图得，升高相同高度，起重机提升甲集装箱时，使用的时间较少，由得，起重机对甲集装箱做功快，故C正确，D错误。
故选C。
4．如图所示是高度相等的两个滑梯，小阳分别从直梯①和弧形滑梯②的顶端滑到地面，所用时间分别为t1和t2，且，若小阳所受重力做功分别为W1和W2，重力的功率分别为P1和P2，则下列说法正确的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【详解】小阳从两个滑梯滑下时，所受重力做功分别为
所用时间，由可知，重力的功率，故A正确，BCD错误。
故选A。
5．初三的小陈同学10s完成5个引体向上。他先两手握住单杠，两脚离地，两臂及身体自然下垂。然后缓缓曲肘，直到下巴超过横杠。小陈同学在10s内做功的功率最接近的是（ ）
A．1.2WB．1200WC．120WD．12W
【答案】C
【详解】中学生的体重大约是G＝500N，上提的过程中通过的距离大约为h＝0.5m，小陈做的功最接近W＝Gh＝500N×0.5m＝250J
10s完成5个引体向上，做的总功W总=5W=5×250J=1250J
小陈同学在10s内做功的功率
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
6．同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，当物体运动路程与时间的关系图像如图甲时，受到的水平推力为，推力的功率为；当物体运动的速度与时间的关系图像如图乙时，受到的水平推力为，推力的功率为，两次运动中受到的滑动摩擦力分别为、，则和分别为（ ）
A．，B．，
C．，D．，
【答案】B
【详解】同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，物体所受的摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度和压力有关，由于接触面粗糙程度和压力大小不变，则滑动摩擦力大小不变，所以两次运动中受到的滑动摩擦力相等，即
两次都是匀速直线运动，则推力与摩擦力是平衡力，摩擦力相等，则推力也相等，即
由图甲可知甲的速度为
由图乙可知，乙的速度为，则两次运动中推力的功率之比为
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
7．小华在学校参加体能测试，其中一项是爬楼梯。以下对相关物理量的估测，最接近实际情况的是（ ）
A．小华爬一层楼克服重力做功约为150J
B．小华以正常速度从一楼爬到三楼，他克服重力做功的功率约为3000W
C．小华双脚站立在水平地面时，对地面的压强约为104Pa
D．教室内大气压强的数值约为1×103Pa
【答案】C
【详解】A．中学生的质量约为，则重力
一层楼高约，克服重力做的功
故A不符合题意；
B．从一楼到三楼的高度，服重力做的功
爬楼所需时间约，功率
故B不符合题意；
C．小华对地面的压力等于体重
双脚与地面的接触面积约，由压强的计算公式
接近104Pa，故C符合题意；
D．标准大气压为，教室内的气压与标准大气压接近，故D不符合题意。
故选C。
8．一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v-t图像如图所示，汽车在匀速行驶过程中所受阻力不变，大小为，在第10s时速度达到15m/s，通过的路程为80m，下列说法正确的是（ ）
A．在0~10s内汽车做匀速直线运动B．汽车匀速行驶时牵引力大小为4000N
C．汽车匀速行驶时的功率为D．在0~10s内汽车发动机牵引力所做的功为
【答案】B
【详解】A．由图像可知，在0~10s内汽车做加速运动，故A错误；
B．汽车匀速行驶时，水平方向受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，因此牵引力大小为4000N，故B正确；
C．汽车匀速行驶时的功率为
故C错误；
D．汽车的功率不变，在0~10s内汽车发动机牵引力所做的功为
故D错误。
故选B。
9．建昌县的白狼山是国家级自然保护区，以奇峰异石著称，令人向往。周末，甲、乙两同学背着登山包去白狼山远足。他们同时从山脚出发，甲同学走的是路程较长的盘山主路，乙同学走的是路程较短的石梯小路，最后两人在山顶会合。下列说法正确的是（ ）
A．甲同学在某段水平路面行走时，他对登山包做了功
B．两人会合时，自身和登山包总重更大的同学做功多
C．若乙同学先登顶，则乙同学的功率大
D．若两人同时登顶，则甲同学的功率大
【答案】B
【详解】A．甲同学在某段水平路面行走时，虽然对登山包有向上的力，但登山包没有在力的方向上移动距离，所以对登山包没有做功，故A错误；
B．两人会合时，上升的高度相同，由W=Gh可知，自身和登山包总重更大的同学做功多，故B正确；
CD．由于不知道两人做功情况，由 可知，无法比较两人做功的功率大小，故CD错误。
故选B。
10．某科技馆的展厅里有一个如图甲所示的“最速降线”装置，其示意图如图乙所示。将分别位于直轨道顶端和弧形轨道顶端的M、N两个完全相同的小球同时由静止释放，N小球先到达轨道底端。设此过程中重力对两个小球所做功分别为WM、WN，重力对两个小球所做功的功率分别为PM、PN，下列判断正确的是（ ）
A．WM=WNB．WMPN
【答案】A
【详解】两个小球完全相同，则它们的重力相等，分别从直轨道与弧形轨道的顶端到达轨道底端，通过的高度相同，据W=Gh知，重力对两个小球所做的功相等，即WM=WN。而N小球先到达轨道底端，说明N小球所用时间较少，据知，N小球的功率较大，即PM”“=”或“