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苏科版2025
第4节 功率
学习目标
温故知新
功率的概念
当堂评价
测量物体的功率
活动11.3 估测上楼时的功率
一些功率值
功率
第十一章
简单机械与功
1.知道功率的概念和物理意义。
2.能通过实例、作图等多种方式来描述功率。
3.知道功率的公式、单位，能用公式计算功率。
4.能自己设计实验测量功率。
1.比较物体运动快慢的方法：(1)通过____________比较_______；(2)经过____________比较______。物理学中，用______表示物体运动的快慢。
相同的路程
时间
相同的时间
路程
速度
2.小明的教室在五楼，通常他上楼需要1.5 min，有一次，他跑步上楼只花了40 s。请估算，小明两次上楼所做的功分别是多少？两次做功有什么不同？可以采取什么方法比较做功的快慢？
答案　小明两次做功均是克服自身重力做功，两次所做的功大小相同，均为W＝Fs＝Gh＝500 N×12 m＝6×103 J，但第二次所用时间较短。比较做功的快慢可以采取相同时间比做功的多少，或做相同的功比较所用时间的长短两种方法。
一、功率
方法二：做功相同时，时间短则做功快.
方法一：做功时间相同时， 做功多则做功快.
甲
乙
甲
乙
一、功率
1.意义：表示物体___________的物理量。
2.定义：将____与做功所用_______的比，叫作功率。(比值定义法)
3.公式：P＝????????(其中用P代表功率，W代表功，t代表时间)。
4.单位：瓦特，简称瓦，用字母_____表示。
换算关系：1 W＝___ J/s，1 kW＝_____ W，1 MW＝_____ W。
5.决定因素：(1)___________；(2)____________________。
?
做功快慢
时间
功
W
功的大小
做功时间的长短
1
103
106
一些功率值
(1)人骑自行车的功率50~100 ____；(2)轿车发动机的功率约为100 ____；(3)汽车起重机的功率约为200 _____；(4)“和谐号”动车组的功率5~
23 ____；(5)人跑步时的功率约为200 ___。
W
kW
kW
MW
W
练习
1
2
3
4
学以致用
1.使用机械做功时，下面说法正确的是(　　)
A.功率大的机器一定比功率小的机器做功多
B.功率大的机器一定比功率小的机器做功时间少
C.功率小的机器一定比功率大的机器做功慢
D.以上说法都不对
C
解析　功率是表示物体做功快慢的物理量。功率大表示物体做功快，但做功不一定多，功率小表示做功慢，但做功不一定少，做功多，功率不一定大。根据公式P＝????????的变形公式W＝Pt，可得做功的多少取决于功率的大小和时间的长短两个因素。故选C。
?
1
2
3
4
2.甲机器上标有“5 kW”字样，乙机器上标有“1 kW”字样。5 kW的物理意义是　　　　　　　　　　　。它们正常工作时，用相同的时间，做功多的一定是　　机器。?
甲机器1 s做功5 000 J
甲
解析　功率在数值上表示单位时间内做功的多少，所以5 kW的物理意义是甲机器1 s做功5 000 J；功率是表示物体做功快慢的物理量，功率越大做功越快，故它们正常工作时，用相同的时间，甲的功率较大，做功多的一定是甲机器。
1
2
3
4
3.利用公式P＝????????，计算“温故知新”2题中，小明前后两次爬楼时的功率大小。
?
解：小明的重力约为500 N，爬五楼上升的高度约为12 m，则小明爬上五楼所做的功为W＝Fs＝Gh＝500 N×12 m＝6×103 J
第一次的功率P1＝????????1＝6×103J90?s≈66.7 W
第二次的功率P2＝????????2＝6×103J40?s＝150 W
?
1
2
3
4
4. (实践与练习2)一辆轿车在高速公路上以70 kW的功率行驶10 min，汽车发动机做了多少功？
解：根据公式P＝????????，可得
W＝Pt＝70×103 W×600 s＝4.2×107 J
?
(实践与练习1)小明用20N的水平推力使购物车在水平路面上前进了15m，所用的时间是0.5min.在此过程中他做了多少功？功率是多大？
解　????=????????=20N×15m=300J ????=????????=300J30s=10W
?
爷爷与小丽进行爬楼比赛，他们都从1楼上到6楼。爷爷的体重是小丽体重的2倍，爷爷所用的时间是小丽所用时间的3倍。若爷爷做功为W1，功率为P1，小丽做功为W2，功率为P2，则W1:W2= ，P1:P2= 　 。
解　爷爷与小丽所做功之比为????1????2=????1?????2?=????1?????????2?????=????1????2=21
爷爷与小丽所做功的功率之比为????1????2=????1????1????2????2=????1????2×????2????1=21×13=23
?
2：1
2：3
方法指导
利用功率公式进行计算时，要注意：
(1)P、W、t三个物理量“知二求一”；
(2)P、W、t要一一对应；
(3)代入公式计算时，时间的单位是s，功率的单位为W。
方法指导
活动11.3 估测上楼时的功率
二、测量物体的功率
估测上楼时的功率
11.3
同组同学中，谁上楼时的功率大？你猜测时考虑了哪些因素？
1.如何比较上楼时的功率？可以有哪些不同的方案？
2.如果要求估测功率的大小，需要测量哪些数据？用什么测量工具？
猜一猜
想一想
上楼时间的长短
上楼时做功的多少
(2)方案二：做功相同比时间。让甲、乙两同学做相同的功，测出所用的时间，用时短的同学功率大；
估测上楼时的功率
11.3
可以采用做功时间相同比较做功的多少和做相同的功比较所用时间的长短的方法。
(保证两同学做相同的功，实际操作中存在困难)
(1)方案一：相同时间比做功多少。测算出在相同时间内，甲、乙两同学所做功的多少，做功多的功率大；
(3)方案三：利用公式P＝????????，分别测出甲、乙同学爬到5楼所用的时间和做的功的多少，然后通过计算比较功率的大小。
?
你认为哪种方案更容易操作？
方案三（或方案一）
(2) 测量工具： ；
估测上楼时的功率
11.3
3.按照上述方案三估测功率时，需要测量哪些数据？用什么测量工具？
(1) 测量物理量： ；
学生的质量m 、 5楼的高度h 、上楼的时间t
电子秤、皮卷尺、秒表
估测上楼时的功率
11.3
4.测量数据记录表格
测量
次数
人的质量m/kg
上楼的高度h/m
上楼的时间t/s
功率P/W
甲
乙
甲
乙
甲
乙
甲
乙
1
50
55
12
12
45
48
?133.3
?137.5
2
50
55
12
12
46
49
?130.4
?134.6
3
50
55
12
12
48
47
?127.6
?140.4
估测上楼时的功率
11.3
5.交流讨论
(1)根据测量数据，功率的表达式为P＝????????＝?????????????。
(2)通过测量发现，人爬楼时的功率跟人的______和____________两个因素有关。
?
质量
爬楼的速度
练习
(实践与练习4)引体向上是一种体育运动.在做引体向上时，拉力做功使身体上升。请根据自己的体验，写出做引体向上时功率的表达式，并估算出功率的大小。
(1)测量物理量：
—————————————————————————————;
自己的质量m、每次引体向上身体重心上升的高度h、每次引体向上所用的时间t（最好是n次的平均值????????）
?
(2)表达式： ;
????=????????=?????????????????
?
同学们学过估测爬楼时的功率，如果要估测同学爬楼时克服重力做功的功率，不需要测量下列哪个物理量（　　）
A．爬楼的长度 B．爬楼的高度 C．爬楼的时间 D．同学的质量
A
7/1
1.汽车上坡时，驾驶员要加大油门并换成低挡，以减小汽车的行驶速度，这样做的目的是(　　)
A.安全 B.增加爬坡的牵引力
C.省油 D.减小汽车的功率
B
解析　根据公式P＝Fv可得：F＝????????，由于汽车的最大功率是一定的，当减小行驶速度时，可以获得更大的牵引力。故选B。
?
7/2
2.如图是甲、乙两个物体做功W与做功时间t的关系图像，根据图像提供的信息，下列判断中错误的是(　　)
A.由图线甲可得出功与其做功时间成正比
B.做功时间相同时，甲做的功比乙做的功多
C.做功相同时，甲用的时间比乙用的时间多
D.甲做功与其时间之比大于乙做功与其时间之比
C
解析　由甲、乙两个物体做功W与做功时间t的关系图像为过原点的直线可知，甲做的功与其做功时间成正比，故A正确；
由图像可知，相同时间内，甲做的功比乙做的功多，即W甲>W乙，由P＝????????可得，P甲>P乙，故B、D正确；
由题图知，做功相同时，甲用的时间比乙用的时间少，故C错误。
?
7/3
3.超市进了一批洗衣粉，每箱10 kg，搬运工要把它们搬到二楼的柜台上，假设他身体可以提供的功率P与他所搬运物体的质量m的关系如图所示；若要尽可能快地把这批洗衣粉搬上去，那么他每次搬运的箱子数应为(　　)
A.2个 B.3个
C.4个 D.6个
B
解析　由P-m图像可知，搬运30 kg物体时，功率最大，则此时做功最快，能最快地把这批洗衣粉搬上去，每箱洗衣粉质量为10 kg，所以每次搬运
的箱子数n＝30?kg10?kg/箱＝3箱
故B符合题意，A、C、D不符合题意。
?
4.某建设工程中，工人在水平地面上，用200 N的水平拉力将重1 000 N的物体匀速拉动，使物体以0.5 m/s的速度沿水平方向移动10 m，该过程中重力所做的功是　　J，水平拉力做功的功率是　　　W。?
解析　物体在重力方向上没有移动距离，所以重力做功为0。水平拉力做功的功率为P＝Fv＝200 N×0.5 m/s＝100 W
0
100
7/4
方法
指导
(1)解答此类问题的关键是紧扣功、功率的定义和相应的公式，计算功率时，首先要明确是计算哪个力做功的功率，然后利用公式P＝????????进行计算；(2)根据功率的计算公式P＝????????及功的计算公式W＝Fs，可得P＝????????＝????????????＝F????????＝Fv，解题时应灵活选用合适的公式进行计算。
?
方法指导
功率的计算问题
7/5
5.跳绳是一种健身运动，李强同学对此作了专门研究：跳绳者的质量m＝50 kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据所给条件可估
算出此跳绳者每跳一次克服重力所做的功是　　　 J，在1 min内克服重力做功的平均功率为　　　 W。(g取10 N/kg)?
45
135
解析　跳绳者每跳一次克服重力做的功
W＝Gh＝mgh＝50 kg×10 N/kg×0.09 m＝45 J
由图像可知，每13 s跳一次，即每秒跳3次，则在1 min内跳绳次数为180次
所以1 min内克服重力做功的功率为P＝????????＝45?J×18060?s＝135 W
?
6.(2025·苏州)叉车常用于货物的转运，如图所示。叉车在10 s内将质量为300 kg的货箱匀速竖直提升3 m，g取10 N/kg，求此过程中：
(1)货箱的速度；
(2)叉车对货箱所做的功；
(3)叉车对货箱所做功的功率。
7/6
解： (1)货箱的速度v＝????????＝3?m10?s＝0.3 m/s
(2)叉车对货箱所做的功W＝Gh＝mgh＝300 kg×10 N/kg×3 m＝9 000 J
(3)叉车对货箱所做功的功率P＝????????＝9?000?J10?s＝900 W
?
7/7
7. (实践与练习3)我国自行研制的具有国际先进水平的歼－20战斗机。设发动机用约1.4×105 N的推力能使战斗机以2倍声速(设声速为340 m/s)飞行，10 s内发动机做了多少功？发动机的功率是多大？
解：方法一： W＝Fs＝Fvt＝1.4×105 N×340 m/s×2×10 s＝9.52×108 J
P＝????????＝9.52×108J10?s＝9.52×107 W
方法二：P＝Fv＝1.4×105 N×340 m/s×2＝9.52×107 W
W＝Pt＝9.52×107 W×10 s＝9.52×108 J
?
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