资源简介

11.2 功率　学习任务单
班级：________　　姓名：________　　小组：________
学习目标
1. 通过比值定义法建立功率的概念，知道功率。
2. 了解一些机械的功率估计值，能用生活实例说明功率的物理含义。
3. 能用公式计算功率的大小和解释简单的问题。
课堂探究任务
探究任务一　做功的快慢
● 观察与思考
如图所示，两名搬运工人均从一楼搬运物体到楼上。
图1
图2
问题1：如图1所示，比较(a)、(b)两图，谁做功快？为什么？
问题2：如图2所示，比较(a)、(b)两图，谁做功快？为什么？
问题3：要比较做功的快慢需要考虑哪几个方面的因素？
问题4：回顾比较物体运动快慢的方法，写出比较做功快慢的方法。
问题5：若做功多少和所用时间都不相同时，怎样比较做功的快慢？
● 归纳总结
比较做功快慢的方法：(1)做相同的功，比较________，时间越短，做功越快；(2)相同________内，比较________，做功越多，做功越快。
● 应用
应用1　我们可以用两种方法来比较物体做功的快慢。方法一：相同时间，比较完成功的多少；方法二：做相同的功，比较所用时间。如图所示是挖掘机(甲)和人(乙)同时开始工作到某时刻的情形，你认为________（选填"甲"或"乙"）做功更少，用方法________（选填"一"或"二"）可以更方便地比较甲、乙做功的快慢。
应用1图
探究任务二　功率
● 阅读与思考
阅读课本P8～P9内容，回答下列问题。
问题1：为了表示物体做功的快慢，物理学中引入了哪个物理量？它的符号是什么？
问题2：对比速度的概念，我们如何定义功率这个概念呢？
问题3：根据功率的定义，功率的计算公式应该是怎样的？____________（用公式表示）
问题4：功率的单位是什么？
问题5：课本对功率的定义采用的是比较做功快慢的方法中的哪一种？
问题6：物理学中给速度和功率下定义的这种方法是什么方法？
问题7：如图所示，物体在力F的作用下，沿着力F的方向做匀速直线运动，其速度大小为v，在时间t内，物体在力F的方向上通过的距离为s。你能否用F和v表示力F的功率P？
问题7图
我的推导：_______________________________________________________
● 归纳总结
1. 物理意义：功率是表示物体____________的物理量。
2. 定义：在物理学中，把____________与____________的比叫做功率。
3. 公式：____________，其中P表示功率，W表示功，t表示时间。
4. 单位：在国际单位制中，功率的单位是________，又称为________，简称________，符号为________，也就是____________（用公式表示）。
5. 在工程技术上，常用千瓦(kW)作为功率的单位，它们之间的换算关系是，其中1 000 W代表的意义是________________________。
● 应用
应用2（2024·广西中考）一艘货轮在长江某河段行驶，50 s内匀速通过200 m的路程，其牵引力为，求：
(1)货轮行驶的速度；
(2)牵引力做的功；
(3)牵引力的功率。
我的解答：_______________________________________________________
● 特别提醒
1. 计算功率时，首先通过审题明确已知条件，然后再选择相对应的功率的公式求解。(1)具有普遍性，不限制物体的运动状态；必须是物体做匀速直线运动状态。
2. 计算时P、W、t必须对应于同一段时间和同一物体；时间的单位用s，功的单位用J，功率的单位才会是W，速度的单位用m/s。
探究任务三　了解生产生活中的功率
● 问题链
问题1：优秀自行车运动员长时间运动的功率约为480 W，其物理意义是什么？
问题2：蓝鲸以350 kW的功率游动10 min，它做多少功？
问题3：估算一名中学生从一楼走到三楼爬楼梯时的功率。
● 归纳总结
生产生活中常用功率表示人或机械____________，功率是机器的一个重要________。
● 应用
应用3　机器甲、乙的功率分别为100 W、80 W，则下列说法正确的是（　　）
A. 机器甲做功时间比乙少
B. 机器甲做功比乙快
C. 机器甲做功比乙多
D. 机器甲做功时间比乙多
课堂练习
知识点一　做功的快慢
1. (2026·清远期末)关于力做功的功率，下列说法正确的是（　　）
A. 功率越大，力做功越多
B. 功率越大，力做功时间越短
C. 功率越大，力做功时间越长
D. 功率越大，力做功越快
2. 我们可以用两种方法来比较物体做功的快慢。如图是小明用挖掘机和小华用铁锹同时开始工作到某时刻的情景，你认为________（选填"甲"或"乙"）方式做功较快，理由是相同________内甲做的功多；另一种方法是做相同的________，比较做功时间的多少。
题2图
3. 比值法是物理学研究的重要方法，采用功与时间比值的方法，得到单位时间内做的功，这样就方便比较做功的快慢了，这个比值叫________，这种方法实质上还是用________（选填"相同时间比较做功多少"或"做功相同比较时间长短"）来比较做功快慢的。
知识点二　功率
4. (2024·连云港中考)如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为、，做功的功率的大小分别为、，则下列关于它们之间的大小关系说法正确的是（　　）
题4图
A. 　
B. 　
C. 　
D. 　
5. 一瓶500 mL的饮用水从课桌上掉落到地面上，在该过程中，饮用水所受的重力做功的功率约为（　　）
A. 0.8 W　　B. 8 W
C. 80 W　　D. 800 W
6. (2024·淄博中考)在某次测试中，一款所受重力为的超音速汽车以1 260 km/h的速度在水平轨道上匀速直线行驶，受到的阻力为，10 s内汽车通过的路程是________m，牵引力做功的功率是________W，重力做的功是________J。
能力提升练
7. 一台机器的功率是150 W，它的含义是（　　）
A. 这台机器做的功只能是150 J
B. 这台机器每分钟做的功是150 J
C. 这台机器每秒做的功是150 J
D. 这台机器每秒做的功是150 W
8. 汽车驶上陡坡时，驾驶员通常要进行调换挡位操作，以减小汽车的行驶速度。这样做的根本目的是（　　）
A. 省油
B. 安全
C. 增大摩擦
D. 增大爬坡的牵引力
9. 跳绳是学校运动会的比赛项目之一，如图是重480 N的某同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的关系图像。由图可知，他每跳一次克服自身受到的重力所做的功为________J，他1 min内跳绳________次，克服重力做功的平均功率为________W。
题9图
10. 某公司研发的智能服务机器人，具有做一些简单家务、陪人聊天、散步等功能。已知该机器人的质量为25 kg，运动时受到地面的阻力大小是它所受重力的，该机器人以0.5 m/s的速度在水平地面上匀速直线行驶了60 s。g取10 N/kg，求：
(1)机器人的牵引力所做的功；
(2)机器人的牵引力做功的功率。
我的解答：_______________________________________________________
参考答案
探究任务一　做功的快慢
问题1：(a)图中工人做功快。题图1中重物相同，(a)、(b)图中两名工人对重物做功相同，(a)图中工人所用的时间短，所以(a)图中工人做功快。
问题2：(a)图中工人做功快。题图2中，(a)、(b)图中两名工人做功所用时间相同，桌子更重，(a)图中工人做的功更多，所以(a)图中工人做功快。
问题3：做功的多少和做功所用的时间。
问题4：(1)做相同的功，比较所用时间；(2)相同时间内，比较做功多少。
问题5：用做功多少与所用时间的比值来比较物体做功的快慢。
归纳总结：(1) 所用时间；(2) 时间；做功多少。
应用1：乙；一。解析：挖掘机(甲)和人(乙)同时开始工作，到图示时刻，人(乙)挖走的土少，做的功更少；做功的多少可以直接从图中比较，所以用方法一（相同时间，比较完成功的多少）可以更方便地比较甲、乙做功的快慢。
探究任务二　功率
问题1：功率，符号是P。
问题2：物理学中，把做功的多少与所用时间的比叫做功率。
问题3：。
问题4：功的单位是焦(J)，时间的单位是秒(s)，根据公式，功率的单位是焦/秒(J/s)。为了纪念科学家瓦特，国际单位制中，将功率的单位定为瓦特，简称瓦，符号为W，。
问题5：相同时间内，比较做功多少。
问题6：比值定义法。
问题7：力F做的功，则力F的功率。
归纳总结：1. 做功快慢；2. 做功的多少；所用时间；
3. ；4. 焦/秒(J/s)；瓦特；瓦；W；；5. 千瓦(kW)；1 s内做的功是1 000 J。
应用2：4 m/s；；。
解：
(1) 货轮的速度：
(2) 牵引力做的功：
(3) 牵引力的功率：
探究任务三　了解生产生活中的功率
问题1：480 W表示该运动员在1 s内做了480 J的功。
问题2：。蓝鲸的功率，游动时间，它做的功。
问题3：100 W。中学生的重力约为500 N，一楼走到三楼的高度大约为6 m，上楼时间约为30 s，则此过程中做的功，爬楼梯的功率。
归纳总结：做功的快慢；性能指标。
应用3：B。解析：功率是表示物体做功快慢的物理量，机器甲的功率大，说明机器甲做功比乙快；做功的多少由功率和时间共同决定，无法比较做功多少，也无法比较做功时间长短。故选B。
课堂练习
题1：D。解析：功率是表示物体做功快慢的物理量，功率越大，力做功越快；做功的多少由功率和时间共同决定，功率大做功不一定多，做功时间也不一定短或长，A、B、C错误。故选D。
题2：甲；时间；功。解析：小明用挖掘机、小华用铁锹同时开始工作，相同时间内挖掘机做的功多，甲方式做功较快；另一种方法是做相同的功，比较做功时间的多少。
题3：功率；相同时间比较做功多少。
题4：C。解析：两次用同样大小的力移动相同的距离，由可知两次做功相同，即；所用时间相同，由可知功率相同，即。故选C。
题5：B。解析：500 mL饮用水的质量约500 g，所受重力约5 N，课桌高度约0.8 m，落地过程中重力做功，下落时间约0.5 s，重力做功的功率约。故选B。
题6：3 500；；0。解析：汽车的速度，10 s内通过的路程；汽车匀速直线行驶，牵引力，牵引力做功的功率；重力方向竖直向下，汽车在水平方向上移动，重力不做功，为0 J。
题7：C。解析：功率是单位时间内所做的功，150 W表示这台机器每秒做的功是150 J。故选C。
题8：D。解析：由可知，发动机的功率一定时，行驶速度越小，牵引力越大，所以上陡坡前减小速度是为了增大爬坡的牵引力。故选D。
题9：24；150；60。解析：由图像可知，他每跳一次重心上升的高度h=5 cm=0.05 m，每跳一次克服重力做的功；跳一次所用的时间为0.4 s，1 min内跳绳次数为150次；1 min内克服重力做功的总量，克服重力做功的平均功率。
题10：1 500 J；25 W。
解：
(1) 该机器人所受的重力：
运动时受到地面的阻力：
该机器人匀速直线行驶，由二力平衡的条件可知，牵引力F=f=50 N；牵引力所做的功：
(2) 机器人的牵引力做功的功率：

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