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11.2 功率
【课程标准】 第十一章 功和机械能
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课程内容要求
学生必做实验
2011 版
3. 2. 1 知道动能、势能和机械能。通过实验，了解动能和势能的相互转化。举例说明机械能和其他形式能量的相互转化
例1 用荡秋千的过程定性说明动能和势能的转化情况。
3. 2. 2 知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义。
无
2022 版
3. 2. 1 知道动能、势能和机械能。通过实验，了解动能和势能的相互转化。举例说明机械能和其他形式能量的相互转化。
例1 定性说明荡秋千过程中动能和势能的相互转化。
例2 分析《天工开物》中汲水装置工作时能量的相互转化。
3. 2. 2 知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义。
无
【学习目标】
1. 知道功率的概念及物理意义（重点）
2. 掌握功率的定义式、推导式及单位（重点）
3. 会用功率公式进行简单计算（重点）
4. 了解功率在实际生活中的应用
在建筑工地上将同一堆砖全部送到同一个楼顶上。
一个是工人直接搬，一个是用吊车吊运。
这两种方法：（1）做功的多少相同吗？ （2）做功的时间相同吗？
根据 W=Pt，
把同一堆砖送到同一个楼顶上，做一样多的功。
但用吊车和一个人来送，所用的时间是不一样的。
【课堂导入·观察与思考】
图中的两人爬相同的楼梯，两人升高的高度相同，
但由于两人的质量不同，根据W=Fs=Gh=mgh可知，
两人做功不相同，老人比小孩做的功多。
由于两人上楼所用的时间不确定，
所以他们做功的快慢可能相同，也可能不相同。
【想想议议】
如图，一个老人和一个小孩一起爬相同的楼梯，
做功相同吗？做功的快慢相同吗？
分析
① 做功相同，比较做功的时间，时间短的做功快。
② 时间相同，比较做功的多少，做功多的做功快。
比较物体做功快慢的方法：
就像用速度表示运动的快慢一样，
在物理学中，为了表示做功的快慢，我们引入了功率这个物理量。
力做功有多少的不同，还有快慢之分。那么怎样表示做功的快慢？
【想想议议】
如果做功时间和做功多少都不一样。如何比较做功的快慢呢？
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
常用单位：千瓦（kW）、兆瓦（MW）
1kW=103W
1MW=103kW
国际单位：焦/秒
4. 单位：
专门名称：瓦特 ，符号 W（ 1W=1J/s ）
瓦特James Watt
英国发明家
（1736-1819）
一、功 率
3. 公式：
P =
W
t
功率=
功
时间
一般机器上都有一个小牌子叫作铭牌，上面标有一些数据，功率是其中的一项。
选购机器时，要根据实际需要选择功率合适的机器。
5. 功率是机器的主要技术性能之一
配用功率：22. 2KW
一、功 率
表示物体在 1s 内做功 22200J 。
功率 22. 2kW 表示什么物理意义？
骑车功率约 70W
百米飞人的功率
可达 1kW
轿车的功率
约可达 200kW
电力机车和内燃机车的功率
可达 5 000kW
万吨豪华游轮的功率
可达 10 000kW
鲸游动时功率
可达 350kW
【物理常识】 常见的一些功率
【想想做做】 测量人爬楼梯的功率
设计实验，如何测量出你爬楼梯的功率？
分析
思考
由 P=W/t 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W=Gh，
需要知道体重G和楼的高度h，
还需要测出自己的质量m、楼层的高度h。
1. 测量功率的公式？
2. 指出应测量的物理量？
3. 应选择的测量工具？
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????=????t=????????????? 求出人上楼的功率 P 。
?
【想想做做】 测量人爬楼梯的功率
t
W
1. P
=
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 P=W/t 计算出的功率是平均功率 ，即在时间 t 内的平均功率。
W——某个力做的功——焦耳（J）
t ——做这些功所用的时间——秒（s）
P ——这个力做功的功率—瓦特（W）或焦耳每秒（J/s）
W=Pt
t=
W
P
二、功率的计算
2. 功率的推导式：
P =
W
t
=
Fs
t
=
Fv
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：
P=FV
1 W = 1N · m/s
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。
二、功率的计算
为什么汽车上坡时，司机经常用换挡的方法减小速度？
为什么同样一辆机动车，在满载时的行驶速度一般比空载时小得多？
由P=Fv可知：当功率P一定时，速度v越小，力F越大；
当力F一定时，功率P越大，速度v越大；
当速度v一定时，功率P越大，力F越大。
机车发动机的功率是一定的，
牵引力的大小和运动速度成反比。
减少车辆的速度就会使车辆的牵引力增大。
【想想议议】
分析
大石头的质量为 6t，起重机在15s内将大石头沿竖直方向匀速提升1m
（如图所示），起重机提升大石头的功率是多少？ g 取10N/kg。
分析：
因为是匀速提升大石头，大石头处于平衡状态，
所以起重机对石头的拉力和石头的重力
是平衡力，大小相等。
求出拉力做的功，再求拉力的功率即可。
解：因为匀速提升，起重机提升大石头的拉力与大石头的重力相等，
即： F= G=6×103kg×10N/kg=6×104N
大石头在拉力的方向上移动的距离：s=1m
所以拉力做的功：W = FS =6×104N×1m=6×104J
则起重机提升大石头的功率

【本课小结】
【典例精析】
甲、乙两台机器，甲的功率比乙的大，则
A．甲做的功比乙做的功多
B．甲做功比乙做功快
C．甲做功所用的时间比乙的少
D．以上说法都不对
【典例精析】
如图所示，要粗测小明同学做“引体向上”时的功率。
下面所列物理量中，不需要测量的是
A．他的质量
B．单杠的高度
C．每次身体上升的高度
D．做“引体向上”的时间
【典例精析】
平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同牵引力作用下匀速行驶，
如果在相同的时间内通过的路程之比为3∶2，则甲与乙
A.牵引力做功之比为2∶3
B.牵引力做功之比为3∶2
C.牵引力的功率之比为1∶1
D.汽车所受的阻力之比为3∶2
【典例精析】
小杰背着书包回家，在水平路面上行走 100m 用时100s，乘坐电梯
从 1 楼到 21 楼用时 30s，以下符合实际的是
A．电梯对小杰做功约 3.6×103J
B．小杰乘坐电梯上升时，对书包不做功
C．电梯对小杰做功的功率约 1200W
D．小杰在水平路面行走时，重力做功的功率约 600W
【典例精析】
如图所示是甲、乙两个物体做功与所需时间的关系图像，由图可知，
甲物体的功率 P甲 与乙物体的功率 P乙 相比是
A．P甲＞P乙
B．P甲＜P乙
C．P甲=P乙
D．无法确定
【典例精析】
某起重机将1000N的重物沿竖直方向提起，重物由静止开始先向上
做变速直线运动，然后做匀速直线运动。已知重物在做变速运动的
30s 内上升了 16m，在接着的 10s 内又匀速上升了8m，若空气的阻力
不计，则在匀速直线运动中起重机对货物做功的功率是________W。
800
【典例精析】
假期，小明坐客车去旅游。当客车行驶到高速公路保持车距标识牌“0m”
处时，恰好后面一辆小汽车行驶到客车旁，此时客车上速度计显示为
“80km/h”。当客车匀速行驶到标识牌“100m”处时，小汽车匀速行驶
到了标识牌“200m”处，小汽车　 　（选填“已经”或“没有”）超速，
若此时小汽车的功率为80kW，它受到的阻力为　 　N。
（ 此高速路段限定小汽车最高速度为“120km/h”）
已经
1800
【典例精析】
小勇放学后，背着重40N的书包沿水平路面走了 200m，用时 3min，又用 1min
爬上了大约 9m 高的四楼回到了家，小勇的重力为600N。
则他在回家过程中对书包所做的功为______J，
他所做总功的功率是______W。
360
24
【典例精析】
为响应国家提出的“节能减排，低碳生活”的号召。质量为 60kg 的小明
同学每天坚持骑自行车上学，他所骑自行车质量为 15kg，轮胎与水平地面
的总接触面积为 30cm2，在水平路面上匀速骑行时所受阻力为总重力的0.02倍
（ g 取10N/kg ）。求：
（1）小明和自行车的总重力；
（2）他骑行时自行车对地面的压强；
（3）若他在水平路面上5min内匀速骑行了1500m，则他骑行时的功率是多大。
答案：（1）750N；（2）2.5×105Pa ；（3）75W

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