功和功率的综合计算
功和功率的综合计算
河北朱晓
例1（2019苏州）小华参加体育中考的跳绳考试时，她在1min内连续跳了150次，获得跳绳项目的满分。已知小华的质量为45kg，每只鞋底与地面的接触面积为150cm2时，跳起时重心升高的平均高度为4cm，g取10N/kg，求：
（1）小华站在操场上等待时对地面的压强。
（2）小华跳一次所做的功。
（3）小华跳绳时的平均功率。
解析（1）小华站立时对地面的压力F=G=mg=45kg×10N/kg=450N，
对地面的压强p=F/S= 450Nkg/(2×150×104m2)= 1.5×104Pa。
（2）小华跳一次所做的功W1=Gh=450N×0.04m=18J。
（3）小华跳150次所做的功W=150W1=150×18J=2700J，
小华跳绳的平均功率P=W/t=2700J/60s=45W。
答案（1）1.5×104Pa （2）18J （3）45W
例2（2019福州）如图所示是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇。它的质量约为1.0×103 kg，底面积约为500m2。问:
(1)登陆艇受到的重力是多少?它漂浮在海面上时，受到的浮力是多少?
(2)登陆艇静止在水平海滩上时，对海滩的压强是多少?
(3)若登陆艇用3.0x103 N的推进力，以20 m/s的航速行驶10 min，则登陆艇的功率是多少?
解析（1）登陆艇受到的重力G=mg=1.0×105kg×10N/kg=1.0×106N，
登陆艇漂浮在海面上时，受到的浮力等于重力，F浮=G=1.0×106N。
（2）登陆艇静止在水平海滩上时，对海滩的压强p=F/S=1.0×106N /500m2=2×103Pa。
（3）登陆艇行驶的路程s=vt=20m/s×60s×10=1.2×104m，
推进力做的功W=Fs=3.0×105N×1.2×104m =3.6×109J，
登陆艇的功率P=W/t=3.6×109J /600s=6.0×106W。
答案（1）1.0×105N 1.0×105N （2）2×103Pa （3）6.0×106W
有功功率、无功功率、视在功率概念与计算
一、有功功率 在交流电路中，凡是消耗在电阻元件上、功率不可逆转换的那部分功率（如转变为热能、光能或机械能）称为有功功率，简称“有功”，用“P表”示，单位是瓦（W ）或千瓦（ KW ）。 它反映了交流电源在电阻元件上做功的能力大小，或单位时间内转变为其它能量形式的电能数值。实际上它是交流电在一个周期内瞬时转变为其他能量形式的电能数值。实际上它是交流电在一个周期内瞬时功率的平均值，故又称平均功率。它的大小等于瞬时功率最大值的 1/2，就是等于电阻元件两端电压有效值与通过电阻 元件中电流有效值的乘积。 二、无功功率 在交流电路中，凡是具有电感性或电容性的元件，在通过后便会建立起电感线圈的磁场或电容器极板间的电场。因此，在交流电每个周期内的上半部分（瞬时功率为正值）时间内，它们将会从电源吸收能量用建立磁场或电场；而下半部分（瞬时功率为负值）的时间内，其建立的磁场或电场能量又返回电源。因此， 在整个周期内这种功率的平均值等于零。就是说，电源的能量与磁场能量或电场 能量在进行着可逆的能量转换，而并不消耗功率。 为了反映以上事实并加以表示，将电感或电容元件与交流电源往复交换的功 率称之为无功功率，简称“无功”，用“Q”示。单位是乏（表Var）或千乏(KVar)。 无功功率是交流电路中由于电抗性元件（指纯电感或纯电容）的存在，而进行可逆性转换的那部分电功率，它表达了交流电源能量与磁场或电场能量交换的最大速率。
实际工作中，凡是有线圈和铁芯的感性负载，它们在工作时建立磁场所消 耗的功率即为无功功率。如果没有无功功率，电动机和变压器就不能建立工作磁场。 三、视在功率 交流电源所能提供的总功率，称之为视在功率或表现功率，在数值上是交流 电路中电压与电流的乘积。视在功率用 S 表示。单位为伏安（VA ）或千伏安（KVA ）。它通常用来表示交流电源设备（如变压器）的容量大小。 视在功率即不等于有功功率，又不等于无功功率，但它既包括有功功率，又包括无功功率。能否使视在功率100KVA 的变压器输出100KW 的有功功率，主要取决于负载的功率因数。 四、功率三角形 视在功率（ S）、有功功率（ P）及无功功率（ Q）之间的关系，可以用功率 三角形来表示，如下图所示。它是一个直角三角形，两直角边分别为 Q 与 P，斜 边为 S。 S 与 P 之间的夹角Ф为功率因数角，它反映了该交流电路中电压与电流之间的相位差（角）。
(完整版)高中物理功和功率要点归纳
学习重点： 1、功的概念 2、功的两个不可缺少的要素 3、机械功的计算公式 4、功率的概念及其物理意义 知识要点： （一）功的概念 1、定义： 如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了一段位移，物理学中就说力对物体做了功。 2、做功的两个不可缺少的要素： 力和物体在力的方向上发生的位移。（分析一个力是否做功，关键是要看物体在力的方向上是否有位移） （二）功的公式和单位 1、公式： W=F·Scosα 即：力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余 弦三者的乘积。 2、功的单位： 在国际单位制中功的单位是“焦耳”，简称“焦”，符号“J” 1J=1N·m（1焦耳=1牛·米） 3、公式的适用条件： F可以是某一个力，也可以是几个力的合力，但F必须为恒力，即大小和方向都不变的力。 4、两种特殊情况：（从A运动到B） （1）力与位移方向相同，即α=0° W=F·S·cos0°=F·S （2）力与位移方向相反，即α=180° W=F·S·cos180°=-F·S 5、公式中各字母的正负取值限制：F和S分别指“力的大小”和“位移的大小”即公式中的F和S恒取正值，α指力和位移之间的夹角，也就是力的方向和位移的方向之间的夹角，α的取值范围是：0°≤α≤180°。 6、参考系的选择： 位移与参考系的选取有关，所以功也与参考系的选取有关。 在中学范围内，计算时一律取地面或相对于地面静止的物体作为参考系。 （三）正功与负功 1、功的正负完全取决于α的大小： （1）当0°≤α<90°时，cosα>0，W>0，此时力F对物体做正功，该力称为物体的“动力”。 （2）当α=90°时，cosα=0，w=0，此时力F对物体做零功，或称力对物体不做功。 （3）当90°<α≤180°时，cosα<0，W<0，此时力F对物体做负功，或称物体克服力F做功，该力称为物体的“阻力”。 2、功是标量，只有大小、没有方向。功的正负并不表示功有方向。 （四）合力所做的功等于各分力做功的代数和。 即：W合=W1+W2+… （五）功率的概念：
物理功和功率练习题(含答案)
一、单项选择题(本题包含39小题) 1．(05宜昌市)以下事例中，重力做功的是 ( ) A.冰球在水平的冰面上滚动 B.皮划艇在平静水面快速滑行 C.跳水运动员下落 D.举重运动员把杠铃举起停在空中静止不动 2．如图所示，四幅图是小新提着包回家的情景，小新提书包的力不做功的是哪幅图( ) 4．下列各种情况中做功的是( ) Ａ.用竖直向上的力提水桶在水平面行走 Ｂ.用水平力推重物在水平地面上行走 Ｃ.运动员举高1800牛的杠铃坚持10秒钟 Ｄ.水球重50牛，沿光滑水平面运动10米 5．用三种方法来提升同一个重物：a.用不计摩擦的定滑轮将重物提高h ；b.沿光滑斜面将重物提高h；c.用手直接将重物提高h.其中做功大小是：( ) Ａ.a方式做功最少Ｂ.b方式做功最少 Ｃ.c方式做功最少Ｄ.三种方式做功一样多 6．(04湖北宜昌)汽车在平直道路上做匀速直线运动，下列说法中正确的是（） A．汽车的牵引力为零 B．汽车所受的摩擦力为零 C．汽车牵引力所做的功为零D．汽车所受的合力为零 7．(04山西)以下估测中，基本符合实际情况的是( ) A.人正常步行的速度约5m/s， B.某同学走路时对地面的压强约1.5×103Pa C.中学生的体重约50N D.把一个鸡蛋举高1m做的功约0.5J 8．某学生用40牛的力将重60牛的铅球抛出5米远，则铅球在空中运动过程中，人对铅球所做的功是：( ) Ａ．200焦Ｂ．300焦Ｃ．0焦Ｄ．500焦 10．(05大连)在2000年9月22日悉尼奥运会上，我国运动员丁美媛获得女子75kg以上级举重金牌，她的挺举成绩是165kg。估算她在挺举全过程中对杠铃做的功约为( ) A.3×102J B.1×103J C.3×103J D.5×103J 11．(05广州市)教学大楼每层楼高为３m，小明提着一重为50Ｎ的箱子，沿楼梯从一楼登上三楼，再沿三楼水平走廊走了４m进入课室，从一楼到课室过程中小明对箱做的总功为( ) Ａ．0 J Ｂ．300 J Ｃ．450 J Ｄ．500 J 12．(05盐城市)如图所示，用水平力F拉着重为100N的物体，在水平地面上向左匀速移动了5m，物体所受地面的摩擦力大小为20N，则( ) A.重力做的功是500J B.拉力大小为100N C.拉力大小为120N D.拉力做的功为100J 14．下列说法中正确的是( ) A.有些简单机械省功
九年级物理全册同步练习：电功率的概念及简单计算
九年级物理全册同步练习：电功率的概念及简单计算 知识点1电功率 1．有几位同学对电功率这个概念有以下几种理解，你认为正确的是() A．电功率是表示电流通过用电器时做功多少的物理量 B．电功率是表示电流通过用电器时做功快慢的物理量 C．电功率大的用电器工作时消耗的电能一定多 D．电功率大的用电器工作时所用的时间一定少 2．家用电脑、电视机、空调和排风扇四种电器中，功率接近1 kW的是() A．家用电脑B．电视机 C．空调D．排风扇 3．在物理学中，用电功率表示电流做功的________，其大小等于电流所做的________与所用________的比值，即P＝________。其中P表示________，单位为________或________(用字母符号表示)，W表示________，单位为________或________(用字母符号表示)。 4．某半导体收音机消耗的电功率为0.6 W，其表示的物理意义为：在________内，电流做功________J。 5．某用电器在25 h内消耗的电能为1 kW·h，则该用电器的电功率为________kW，合________W。 知识点2“千瓦时”的来历 6．根据公式W＝Pt可知，P和t的单位分别用kW和h表示，它们相乘后得到电功的另一个单位：________，即度。1 kW·h是电功率为________的用电器正常工作1 h所消耗的________；1度电可供250 W的电视机正常工作________h。 7．一台家用电视机待机状态下的电功率大约为10 W，这表示在1 s内电流做的功是________J。如果这台电视机平均每天的待机时间以18 h计，那么在待机状态下，100天消耗的电能是__________kW·h。 8．下列关于电功、电功率的一些说法中正确的是() A．通过用电器的电流做功越多，则用电器的电功率就越大 B．用电器消耗的电功率越小，则电流做的功就越少 C．千瓦和千瓦时都是电功率的单位 D．用电器消耗的电功率越大，则电流做功越快 9．甲、乙两个灯泡消耗的电能之比为3∶4，所用的时间之比是1∶2，则甲、乙两个灯泡的电功率之比是() A．3∶2 B．2∶3 C．1∶3 D．3∶1 10．甲用电器在5 min内消耗的电能为1.5×105 J，乙用电器在1 h内消耗的电能为0.5 kW·h，则甲用电器和乙用电器电功率的大小关系是() A．P甲>P乙B．P甲＝P乙 C．P甲 第2节电功率 第2课时电功率的计算 【教学目标】 一、知识与技能 1．巩固理解电功率概念，理解电功率和电压、电流之间的关系，并能进行 简单的计算； 2．能区分用电器的额定功率和实际功率； 3．会应用电功率的定义式P=W/t及公式P=UI进行推导和计算. 二、过程与方法 1．通过应用电功率的定义式P=W/t及公式P=UI进行推导和计算，培养学生的分析推理能力. 2．知道并理解测定小灯泡电功率的方法，让学生把理论与实践相结合. 三、情感、态度与价值观 通过对用电器额定功率的认识在选择用电器时有节能意识；通过对实验进行讨论和交流，培养学生合作学习的意识和态度. 【教学重点】 1.电功率公式的理解与应用. 2.知道并理解测定用电器电功率的方法. 【教学难点】 电功率公式的理解与应用;区分用电器的额定功率和实际功率，并能进行简 单的计算. 【教具准备】 电源、电压表、电流表、电阻、滑动变阻器、开关、导线、秒表、多媒体课 件等. 【教学课时】 1课时 【巩固复习】 教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固. 【新课引入】 师同学们已经掌握了电能、电功率的知识，了解了它们之间的区别和联系，也已经知道用电能表可以来测量用电器消耗电能的多少 .电功率能不能测，该如何测呢？这一节课，我们进一步来学习电功率的有关知识 . 【进行新课】 知识点1 电功率的测量 师下面我们一起来学习两种简单测电功率的方法： (1)“伏安法”测电功率: 原理：P=UI 方法：和测量导体电阻的实验一样，测量用电器的电功率仍然应用“伏安法”电路.测某用电器R 的电功率时，调节滑动变阻器滑片 P ，观察电流表和电压表的示数，即可求出电器的实际功率. （2）用电能表、秒表测电功率: 原理：P=W/t 方法：若使室内其他用电器均停止工作，只让某一用电器继续工作，我们利用秒表读出在一段时间内电能表表盘的转数，即可测出家用电器的实际功率 . （3）电功率的推导式P=U 2/R=I 2R 教师引导两位同学上台写出电学中涉及电压、电阻、电流、电功、电功率的几个公式，例如：,,P ,U W I P UI W UIt R t 等.（本节关于电功率的公式较多，如果盲目记忆，往往会张冠李戴.正确的方法是首先记忆最基本的公式，寻找公式之间的联系和规律，通过推导公式，理解性地记忆） 教师选取3个电学公式,,P U W I P UI R t 为基础，引导学生进行下列推 导： 将欧姆定律公式I=U/R 代入电功率公式P=UI 中就可以导出公式P=U 2/R ；将欧姆定律的变形公式U=IR 代入电功率公式P=UI 中就可以导出公式P=I 2R. 说明：①电功率的基本公式P=Wt,P=UI ，适用于各种电路，即可用于计算各种类型用电器的电功率. ②电功率的两个推导公式P=U 2/R 、P=I 2R 所求的是消耗在电阻上的电功率， 功和功率的计算 类型1拉力(推力、牵引力、摩擦力等)做功、功率的简单计算 1．平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同的牵引力作用下匀速行驶，如果在相同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 2．用大小不同的甲、乙两个力拉同一物体，两力所做的功W与在这两个力的方向 上移动的距离s的关系图像如图所示，由图可知，甲、乙两个力的大小关系是() A．F甲>F乙B．F甲＜F乙C．F甲＝F乙D．条件不足，无法判断 3．如图是开瓶器，使用时将螺旋钻头旋进木塞，再用双手按压手把就可将塞子拔除．压完则在5 s 内将瓶塞拔出，若瓶塞长5 cm，瓶塞受到的平均阻力为200 N，整个过程中克服瓶塞的阻 力所做的功________J，其做功的功率为________W. 4．某学习小组对一辆在平直公路上做直线运动的小车进行观察研究．他们记录了小车 在某段时间内通过的路程与所用的时间，并根据记录的数据绘制了路程与时间的关系图像 如图所示．根据图像可知，2～5 s内，小车的平均速度是________m/s；若 小车受到的牵引力为200 N，5～7 s内小车牵引力的功率是________． 5．如图甲所示，一块质量为0.2 kg的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁 性平板上，在竖直方向上拉力F＝3 N的作用下向上运动，铁块运动速度v 与时间t的关系图像如图乙所示．则铁块受到的摩擦力为________N，0～6 s内拉力F做的功是________J．(g取10 N/kg) 类型2重力(或克服重力)做功、功率的简单计算 6．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2倍．若爷爷做功为W1，功率为P1，小丽做 功为W2，功率为P2，则下列判断正确的是() A．W1∶W2＝1∶1 B．W1∶W2＝4∶1 C．P1∶P2＝1∶1 D．P1∶P2＝4∶1 7．某九年级同学家住5楼．一天，他提着装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼走到家 里在此过程中，下列估算不合理的是() A．他提鸡蛋的力做的功约为200 J B．他提鸡蛋的力做功的功率约为3 W C．他爬楼做的功约为6×103 J D．他爬楼做功的功率约为1×103 W 8．如图所示，一个质量为50 kg的人，在10 s内连续向上跳12个台阶，已知每 个台阶的高度为0.2 m，则这个人在这段时间内的功率是(g取10 N/kg)() A．1 200 W B．10 W C．12 W D．120 W 9．在体育考试中，小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所 示．若实心球重20 N，从最高点到落地点的过程中，球下降的高度为 2.7 m，用时约0.75 s．则球下降过程中重力做功为________J，功率为 ________W. 10．青少年在安静思考问题时，心脏推动血液流动的功率约为1.5 W，则你在考试的2小时内，心脏做功约为________J，用这些功可以让一个质量为50 kg的物体匀速升高________m．(g取10 N/kg) 11．为了迎接体育中考，老师让学生在课间时训练“深蹲跳”．如图所示：体重为50 kg的小明在10 s内做了10个“深蹲跳”，若小明每次“深蹲跳”的高度为10 cm，则小明在10 s内所 做的功为________J，功率为________W．(g取10 N/kg) 功和功率计算题 1、已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶10.08km ，所用时间 是8min ，消耗燃油3L （假设燃油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率 为63kW 。若燃油的密度是0.8×103kg /m 3，求： （1）汽车行驶速度是多少？【21m/s 】 （2）汽车行驶过程的牵引力是多大？【3.0×103N 】 2、小明的爸爸新买了一辆小汽车，如图1所示，小明坐着这辆汽车匀速行驶 144 km ，用时2h ，消耗汽油9kg ，其发动机的功率为23kW 。请运用所学的 知识解答下列问题。（汽油的热值为4.6×107J/kg ） （1）汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大？【1150N 】 （）观察小汽车的外型，判断小汽车在水平路面高速行驶和静止时，对地面压 力哪一个大？为什么？【静止时对路面的压力大，因为高速行驶时，汽车 上表面的空气流速大，对汽车的压强小，使 汽车有一个向上托力】 3、一辆汽车以72km ／h 的速度匀速行驶10 min ，消耗的汽油为1.2Kg 。汽车匀 速行驶时受到的牵引力F=1.2x103N ，汽油的热值q=4.6 x107J ／Kg 。问： (1)汽车在这段时间内消耗的功率(即1秒时间内汽油完全燃烧放出的热量)是 多少? 【9.2×104W 】 (2)这段时间内汽车牵引力做功的功率是多少?【2.4×104W 】 (3)比较(1)和(2)的结果，你有什么发现?简要分析原因(写出两条即可)。 【两种功率不相等，热量损失，汽油没有完全燃烧】 4、某辆小轿车油箱内装有32kg 汽油，司机小李驾车沿高速公路到某地旅游，路 程为300km ．假设轿车是匀速行驶，且受到的阻力为920N ．已知汽油完全燃 烧产生的内能有30%转化为机械能，汽油的热值为4.6×107J/kg ．求： （1）汽车到达目的地牵引力所做的功；【2.76×108 J 】 5、如图3所示，铁明同学向上跳台阶进行晨练，铁明重500N ，在10s 内匀速连 跳12个台阶，每个台阶的高度为0.2m ，在这个过程中，已知铁明克服摩擦做功 为2800J ，求在此过程中： （1）铁明竖直向上跳的平均速度是多大？【0.24m/s 】 图1 电功率计算专题－简单计算题 练习一直接用公式及变形式电能的计算公式：W= UIt,W=Pt推导式： 电功率的计算公式：P= ,P= ,P= 第一类基本公式应用 1、一电灯工作时两端的电压220V，电流0.5A，则其功率是多少瓦？合多少千瓦？ 2、一电热器工作时两端电压36V，它工作时的功率是72W，则工作时的电流是多少安？ 3、一电炉，工作时电流为5A，功率1100W，则其两端的电压为多少伏？ 第二类推导公式应用 (一)4、一电饭锅电阻44Ω，工作时电压220V，则它的功率为多少瓦？合多少千瓦？ 5、一电灯工作电压220V，若功率为40瓦，则它的电阻为多少欧？ 6、一小灯泡两端60瓦，若电阻807欧，则它两端的电压为多少伏？ （二）7、一小灯泡的电阻10Ω，灯泡中的电流200mA，则功率为多少瓦？ 8、一电阻阻值10Ω，若功率0.9W，则通过它的电流为多少安？合多少毫安？ 9、一电阻工作时电流5A，若功率1100W，则电阻的阻值为多少欧？ （三）W=Pt应用 10、一电灯半小时消耗电能0.1度，则它的功率是多少千瓦？合多少瓦特？ 11、一电炉功率1500W，则20分钟消耗电能多少度？合多少千瓦时？合多少焦？ 12、一盏25瓦特的电灯多少小时用一度电？ (四) W= UIt应用 13、一电灯工作时两端的电压220V，电流0.5A，则10S消耗的电能是多少焦？ 14、一电热器工作时两端电压36V，10S消耗电能720J，则工作时的电流是多少安？ 综合 15、一只标有“220V 100W”的白炽灯，正常工作时两端的电压是多少？此时灯丝电阻是多少？正常工作1小时消耗电能是多少？ 2.质量为 2t的汽车，发动机的牵引力功率为30kw，在水平的公路上，能达到的最大速度为 15m/s，当汽车的速度为 10m/s 时的加速度为( ) A.0.5m/s2 B.1 m/s2 C.1.5 m/s2 D.2 m/s2 3．一物体沿直线运动，其v-t图象如图 2所示， 则( ) A．从第 1s末到第 2s末，合外力做功为 2W B．从第 3s末到第 5s末，合外力做功为－W C．从第 5s末到第 7s末，合外力做功为W D．从第 3s末到第 7s末，合外力做功为W 知在第 1s 内合外力对物体做的功为W，v/m·s-1 1．起重机竖直吊起质量为 m 的重物，上升的加速度是α，上升的高度是 h ，则起重机对货物所做的功是。 [ ] A ．mgh B ．m αh C ． m （g ＋α）h D ．m （g-α）h 1.以初速度v 0水平抛出一个质量为 m 的物体，当物体的速度为 v 时，重力做功的瞬时功率为 ( ) A ．mg v C ．mg (v －v 0) 3．以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为 h ，空气阻力的大小恒为 F f ，则从抛出 B ．mg v 0 D ．mg v 2－v 20 点至落回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为 A．0 B．－F f h C．－2F f h D．－4F f h 5.关于摩擦力做功的说法中不正确的是( ) A．滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，一定做负功 B．静摩擦力起着阻碍物体的相对运动趋势的作用，一定不做功 C．静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功 D．系统内两物体间相互作用的一对摩擦力做功的总和恒等于零 10.如图 4 所示，光滑水平地面静止放着质量m＝10 kg 的木箱，与水平方向成θ＝60°的恒力F作用于物 (一)功 1)概念：如果物体受到力的作用，并沿着力的方向移动一 段距离，这个力就对物体做了功 2)做功的两个必要因素，缺一不可： a)一是要有力的作用 b)二是物体沿着力的方向通过一段距离。（注意力作用 的阶段性） 3)三种情况对物体没有做功（适当加点分解原理） a)有力作用在物体上，但物体没动 b)有力作用在物体上，物体也通过了距离，但物体移 动距离的方向跟这个力的方向垂直。如手提水桶在 水平面上运动一段距离 c)物体通过了距离，但在物体通过距离的方向上没有 力的作用 4)功的计算和单位： a)计算：在物理学中，把力与物体沿力的方向移动距 离的乘积叫做功。功用W表示 W=FS（其中力的单位是N，距离的单位是m） b)单位：焦耳符号：J 5)功的原理 a)使用机械时，人们所做的功，都不会少于不用机械 时直接对物体做的功，即使用任何机械都不能省功 b)在使用机械做功时，由于机械有重力，机械之间存 在摩擦，所以人们要克服重力和摩擦做功。 c)在理想的情况下，即不考虑机械自身的重力和摩擦 的情况下，人们使用机械时所做的功等于不用机械 时直接用手做的功。 d)既然使用机械不省功，为什么还要使用机械？ ①这是由于使用的机械有的可以改变力的方向、有 的可以省力、有的既能省力又能改变力的方向、 有的可以省距离、有的还可以改变做功的快慢 ②运用功的原理可以推导出使用斜面的省力公式 为：F=hG/s 直接用手做功：W1=Gh 使用斜面做功：W2=Fs 根据功的原理：W2=W1，则F= hG/s (二)机械效率 1)相关概念： a)有用功：利用机械做功时，对人们有用的功叫做有用功。 b)额外功：利用机械做功时，人们不需要但又不得不做的功叫做额 外功。它是由于摩擦、机械自重等原因而不得不做的功。 c)总功：人在利用机械达到目的过程中实际做的功叫做总功。 W总=W有用+W额外 2)怎样区分总功和有用功 一、选择题 （11·扬州）1．下列家用电器中，正常工作一小时耗电接近1. 2kW·h的是 A．空调B．电冰箱C．电视机D．台灯 答案：A （11·宁波）13．小科做作业时，电灯突然变暗，其原因可能是 A．电灯的实际电压变大B．电灯的额定电压变小 C．电灯的实际功率变小D．电灯的额定功率变小 答案：C （11·杭州）19．在如图所示的电路中，电源电压为3A，电阻R的阻值为5Ω，滑动变阻器标有“20Ω 2A"字样，当滑片由A端滑到B端的过程中 A．电阻R两端的电压不断变大B．电阻R的功率不断变小 C．滑动变阻器两端的电压不断变小D．滑动变阻器的功率不断变大 答案：B （11·东营）8．将标有“220V 100W”的灯泡接入电压为110V的电路中，灯泡的实际功率是（不考虑温度对电阻的影响） A．100W B．50W C．25W D．20W 答案：C （11·杭锦旗）8. 小刚利用电能表测某家用电器的电功率．当电路中只有这个用电器工作时，测得在15min内，消耗电能0.3 kW·h，这个用电器可能是 A．空调器B．电冰箱C．电视机D．收音机 答案：A （11·赤峰）10．两盏白炽灯，甲标有“PZ220V 40W”，乙标有“PZ220V 25W”，比较它们的亮度，下列说法正确的是 A．甲一定比乙亮B．乙一定比甲亮 C．都正常工作时，甲比乙亮D．都正常工作时，乙比甲亮 答案：C （11·长春）8．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑片P向下移动时，则 A．电压表的示数变大，灯变暗 B．电流表的示数变小，灯变暗 C．电压表的示数不变，总功率变大 D．电流表的示数变大，总功率变小 答案：B （11·荆门、荆州）8．如图所示，当开关闭合时，电压表V1、V2的示数分别为10V和4V，已知电动机M的线圈电阻为1Ω，R是阻值为4Ω的定值电阻，下列结论正确的是 A．R两端的电压为6V B．通过电动机的电流为6A C．电阻R消耗的电功率为144W D．电动机消耗的电功率为6W 答案：D (11·衡阳)10．如图，灯L1、L2分别标有“6V，6W”和“6V，3W”的字样，当开关都闭合时两灯都正常发光，则通过L1和L2的电流之比是 A．1：1 B．1：2 C．2：1 D．无法确定 答案：C （11·包头）8．甲、乙两只白炽灯的铭牌如图4所示，下列说法正确的是 功和功率 计算题 1、一辆汽车以20米/秒的速度在平直公路上匀速行驶，发动机的牵引力是8×103牛，发动机在5分钟内做了多少功？ 2、某人用水平推力将重600牛的物体在4分钟内沿水平面推行550米，做了6.6×104焦的功。求：人的推力 3、起重机一0.5米/秒的速度匀速提升某一物体，在2分钟内做了5.88×105焦功，求：被提升物体的质量。 4、如图10所示，是某举重运动员在0.5秒内由支撑到起立将杠铃举起的过程中拍摄的两张照片，由照片和表格中所提供的信息，求：（1）运动员由支撑到起立过程中对杠铃所 做的功；（2 5一辆电力机车的功率是5.5×103千瓦，以20米/秒的速度沿直线匀速行驶1小时。求： （1） 电力机车行驶的距离 （2） 电力机车做的功 （3） 电力机车的牵引力 6、一部塔式起重机的功率为7.5千瓦，在1分钟内能把多少质量的建筑材料匀 图10 速送到50米高处？ 7、一辆匀速行驶的汽车，车重1.0×104牛，速度72千米/小时，受到的阻力是2.5×103牛，求：（1）30分钟内汽车行驶的路程。（2）汽车的功率 8、一台水泵的功率是 10千瓦，他在5秒内可以做多少功？这些功可以把多少千克的水抽到16米高处？ 9、一辆汽车在1分40秒内，在平直公路上匀速行驶了1000米，汽车发动机的功率3×104瓦，求：（1）汽车在这段路程中所做的功；（2）汽车行驶是汽车发动机对汽车的牵引力。 10、木工用49牛的拉力锯木块，每拉一次行程为0.5米，每拉一次行程锯入木块2毫米，如果他在40秒内把一块20厘米厚的木块锯断，求：（1）木工对锯做的功；（2）木工的功率。 11、某建筑工地上的起重机要将1×104牛顿重的钢筋水泥板匀速提升到楼顶，提升的高度为 10米，所用时间为50秒，求： （1）起重机的绳索对钢筋水泥板的拉力； 功和功率-计算题练习 计算题练习基础知识演练 1、功包括两个必要因素：一是__________________，二是 ________________________ 2、功率的计算公式为 ,单位是___，简称为______，符号为_____。 3、用40牛的水平拉力将重为100牛的物体沿水平方向拉动3米，此过程中，重力所做的功是_____焦，拉力所做的功是_____焦。 4、有人提着质量为10千克的一袋米沿着7米长的楼梯，登上4米高的楼。在上楼的过程中，人的作用力做的功是_____焦。 5、用100N的力拉小车，10s在力的方向上前进了50m，拉力做的功是_____J，拉力的功率是_______W、 6、以同样速度行驶大卡车和小轿车，动能大，故在同样道路上，不同车型限速是不同的，大卡车的最大行驶速度应比小轿车要 (填"大"或"小") 7、用动滑轮提起重96N物体所用拉力为60N，则该动滑轮的机械效率为____、若用此动滑轮提起重200N的物体，这时的机械效率为______、(绳重与摩擦不计) 8、建筑工地上，起重机在15s内把质量 1、5t的钢材匀速提升到3m高的地方，求：(1)钢材的重力是多少(g取10N/kg)?(2)起重机对钢材做的功是多少?(3)起重机对钢材做功的功率是多少?练习 1、在粗糙的水平面上，用100N的水平推力使一个重为500N 的物体前进了10m，在此过程中( ) A、推力做了5000J的功 B、推力做了1000J的功 C、重力做了5000J的功 D、重力做了1000J的功 2、体育课上两位同学进行爬杆比赛，若他们先后从同一根杆的底端匀速爬到顶端。粗略比较一下两人做功的大小，需要知道的物理量是（） A爬杆的速度 B爬杆的时间 C两人的体重 D 杆的具体高度 3、如图所示，甲、乙两人将一木箱从一楼抬上三楼，甲对木箱做的功________乙对木箱做的功(填“大于”、“等于”或“小于”)、 4、如图用滑轮组将重为900N的物体匀速提升2m，不计摩擦和滑轮重，所施加的拉力F=_______N，这一过程中拉力F做功______J。T3 T4 T5 T 65、如图所示，物体A以2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为3N，水平拉力F多大？物体A 受到的摩擦力Ff又是多大？2s拉力F做功W为多少J？(滑轮、弹簧测力计的重力以及滑轮与绳的摩擦不计) 电功率计算题（简单） 1、R1＝6Ω，R2＝12Ω，串联后接到12V的电源上。求：（1）1min电流通过R1做的功。（2）电源的总电功率 2、把R1＝2Ω的电阻和R2＝4Ω的电阻，串联后接在电源上，已知R1两端的电压是1V。求（1）电源电压；（2）R1、R2消耗的电功率各是多少？ 3、电阻R1与R2串联后接到电压为3V的电源上，已知：电阻R1=3Ω，且消耗的功率P1=0.12W。求（1）通过电阻R2的电流；（2）电阻R1两端的电压。 4、一只小灯泡当它与4Ω的电阻串联后接入12V的电源时，可正常发光，这时灯泡的功率是8W。求：（1）小灯泡正常工作时的电阻；（2）小灯泡的额定电压；（3）4Ω的电阻在1min内消耗的电能 5、标有“6V 3W”的灯泡L1和标有“9V 3W”的灯泡L2串联起来接到电源上，要使其中一只灯泡正常发光，求（1）电源电压；（2）发光较暗的灯泡的实际功率。 6、某电灯标有“3V 1W”字样，接在电压不变的电源上恰好正常发光。求：（1）此时通过灯丝的电流；灯丝的电阻；通电5min灯消耗的电能。（2）若使灯消耗的功率减为0.36W，需串联一个多大的电阻后接到原电源上才行。 7、如图所示的电路，电源电压为12V，R1的阻值为40Ω，开关S闭合后，电流表的示数为0.8A，求：（1）1min内R2消耗的电能Array（2）R1，，R2 功率多大？ 8、如图所示，灯泡的电阻R L＝40Ω，R是标有“20Ω 5A”的变阻器， 电源是由四节干电池串联而成的电池组。试求灯的功率变化范围。 9、如图电源电压为24V ，灯L 标有“12V 10W ”。（1）要使灯正常发光，变阻器连入电路的电阻应为多大？（2）当变阻器连入电路的电阻是25.6Ω时，灯L 消耗的功率是多少？ 10、如图所示的电路中，L 是标有“3V 0.15W ” 的电灯，R =20Ω。（1）当开关S 1断开，S 2闭合时，L 恰能正常发光，此时电流表、电压表的示数各多大？（2）当开关S 1闭合，S 2断开时，电阻R 在1min 内产生多少热量？（3）当S 1、S 2均断开时，电灯L 的实际功率是多少？ 11、如图所示的电路中，灯L 的额定功率为2W ，R 2=10Ω，小灯泡的电阻R L ＜R 2，电源电压9V 且保持不变。（1）若S 1、S 2均断开时小灯泡能正常发光，则小灯泡电阻和额定电压是多大？（2）若S 1、S 2均合上时，电路的总功率为24.3W ，则R 3的阻值多大？ 最新文件---------------- 仅供参考--------------------已改成-----------word文本 --------------------- 方便更改 例１.如图所示，小球重2N，从斜面顶端Ａ处滚下，到达底端 Ｂ处后又沿水平面ＢＣ滚动。已知AB = BC=5ｍ，ＢＤ= ４ｍ，求小球在Ａ到Ｂ过程中和Ｂ到Ｃ过程中，重力做的 功各是多少？ 例2.举重运动员在２s内将100 kg的杠铃举高2ｍ，在这段时间内运动员做功的功率是多少？如果他举起杠铃后又在空中停留了３s，则运动员在５s内做功的功率是多少？ 例3.如图所示，一个小孩站在船头，两种情况下小孩用同样大小的力拉绳，经过相同时间（船未碰撞），小孩所做的功W1、W2及时间t内小孩拉绳的功率P1、P2的关系为（） （A）W1＞W2, P1=P2 （B）W1=W2, P1=P2 （C）W1＜W2, P1＜P2 （D）W1＜W2, P1=P 2 例4.两台起重机分别匀速提升Ａ、Ｂ两重物，已知物重G A=2G B，提升高度之比h A:h B=1:3,所用时间之比t A:t B=2:1,，则两台起重机的功率之比是（） （A）1:3 （B）4:3 （C）1:12 （D）3:1 例5.某公寓楼需在1h内将50m3水抽到36m高的楼顶水箱中，则该楼需选择功率至少是多少kW的水泵？（g取l0 N/kg） 例6.一个人用水平推力推着一个重1000N的货箱沿水平面匀速移动，若货箱所受的阻力是其自身重力的0.5倍，当推过30m的距离时，做的功是多少？若所用时间为1min，则该人做功的功率是多少？ 练习题 1．一拖拉机以相同的功率在甲、乙两块地上耕作，在甲地上前进800 m用2 min ,在乙地上前进600 m用1.5 min,则此拖拉机在甲、乙两地耕作时受到的阻力之比为（） 初三物理功和功率计算题练习 基础知识演练 1.功包括两个必要因素：一是__________________，二是________________________ 2.功率的计算公式为,单位是___，简称为______，符号为_____。 3.用40牛的水平拉力将重为100牛的物体沿水平方向拉动3米，此过程中，重力所做的功是_____焦，拉力所做的功是_____焦。 4.有人提着质量为10千克的一袋米沿着7米长的楼梯，登上4米高的楼。在上楼的过程中，人的作用力做的功是_____焦。 5.用100N的力拉小车，10s在力的方向上前进了50m，拉力做的功是_____J，拉力的功率是_______W. 6.以同样速度行驶大卡车和小轿车，动能大，故在同样道路上，不同车型限速是不同的，大卡车的最大行驶速度应比小轿车要(填"大"或"小") 7.用动滑轮提起重96N物体所用拉力为60N，则该动滑轮的机械效率为____.若用此动滑轮提起重200N的物体，这时的机械效率为______.(绳重与摩擦不计) 8.建筑工地上，起重机在15s内把质量1.5t的钢材匀速提升到3m高的地方，求：(1)钢材的重力是多少(g取 10N/kg)?(2)起重机对钢材做的功是多少?(3)起重机对钢材做功的功率是多少? 练习 1、在粗糙的水平面上，用100N的水平推力使一个重为500N的物体前进了10m，在此过程中( ) A．推力做了5000J的功B．推力做了1000J的功C．重力做了5000J的功D．重力做了1000J的功 2、体育课上两位同学进行爬杆比赛，若他们先后从同一根杆的底端匀速爬到顶端。粗略比较一下两人做功的大小，需要知道的物理量是（） A爬杆的速度B爬杆的时间 C两人的体重 D杆的具体高度 3、如图所示，甲、乙两人将一木箱从一楼抬上三楼，甲对木箱做的功________乙对木箱做的功(填“大于”、“等于”或“小于”)． 4、如图用滑轮组将重为900N的物体匀速提升2m，不计摩擦和滑轮重，所施加的拉力F=_______N，这一过程中拉力F做功______J。 1、如图甲电路所示，电源电压为9V 且保持不变，小灯炮标有 “6V 6W”的字样，小灯泡的电流随电压的变化曲线如下图．求： （1）小灯炮正常发光时电阻为多少欧?（2）当电流表的示数为 0.7A 时，小灯泡的电功率为多少瓦?（3）当电压表的示数为2V 时，整个电路10s 内消耗的电能是多少焦？ 2、电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开 关S 0自动控制），从说明书上收集到如下数据及图13所示的电路原理图。 ⑴ 请分析说明温控开关S 0断开时， 饮水机处于哪种工作状态?并简 单分析原因。 ⑵ 求电阻R 2的阻值。 ⑶ 求电热饮水机在加热状态下的 工作电流。 ⑷ 电热饮水机在加热状态下的1min 消耗的电能。 3、下图是额定电压为220V 的理发用电吹风的典型电路．其中电热 丝通电后可以发热，电动机通电后可以送风，正常工作时：(1) 已知电动机的额定功率是120W,当送冷风时，通电5min ，电流所 做的功是多少?(2) 如果电热丝电阻是55Ω，当送热风时，电热 丝产生的热量是多少? 4、CFXB 型“220V 1100W ”电饭煲的原理图如图所示，它有高温 烧煮和焖饭、保温两挡，通过单刀双掷开关S 进行调节，R 0为 电热丝．当开关S 接高温烧煮挡时，电路的功率为1100W ，当 开关S 接焖饭、保温挡时，电路的总功率为22W ．（1）电饭煲 在高温烧煮挡时，开关S 应与哪个触点连接？（2）电热丝R 0 的阻值多大？ （3）当电饭煲在正常焖饭、保温时电路中的电 流多大？焖饭、保温10min ，电热丝R 0产生的热量为多少？ 5、如图8—5所示，灯泡L1标有“6V ，3W ”字样，灯泡L 2额定功率 为12瓦，当S 断开时，L 1正常发光，当S 闭合时，L 2的功率正好等 于其额定功率，求L 2的额定电压。 图 13 2、质量为2t 得汽车，发动机得牵引力功率为30kw,在水平得公路上，能达到得最大速度为15ｍ／s ，当汽车得速度为１０m ／s 时得加速度为( ） Ａ.0。5m/ｓ２ B 。１ m ／s ２ C 、１。5 ｍ/s ２ D.2 m/s ２ 3.一物体沿直线运动,其v -t 图象如图2所示，已知在第1ｓ内合外力对物体做得功为W ， 则（ ） A.从第1s 末到第2s 末，合外力做功为2W B.从第３s 末到第5s 末,合外力做功为—W C 。从第5s 末到第7s 末,合外力做功为Ｗ D ．从第3s 末到第7s 末,合外力做功为Ｗ 1．起重机竖直吊起质量为m 得重物，上升得加速度就是α,上升得高度就是h,则起重机对货物所做得功就是。[ ] Ａ。mgh B 。ｍαh C 。m(ｇ+α）h D 。m （g-α）h 1、以初速度v 0水平抛出一个质量为m 得物体,当物体得速度为v 时,重力做功得瞬时功率为 ( ) A 。mg ｖ ? ? ? ??B.m ｇv 0 C 。mg (v －v ０） ??? Ｄ。ｍｇ错误! ３.以一定得初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升得最大高度为h ，空气阻力得大小恒为Ｆf ，则从抛出点至落回到原出发点得过程中,空气阻力对小球做得功为 （ ） A ．0 ??Ｂ.－Ｆf h C 。—２F f h ?D ．－４F f ｈ 5、关于摩擦力做功得说法中不正确得就是 （ ） A 。滑动摩擦力阻碍物体得相对运动，一定做负功 B.静摩擦力起着阻碍物体得相对运动趋势得作用，一定不做功 C 。静摩擦力与滑动摩擦力一定都做负功 D.系统内两物体间相互作用得一对摩擦力做功得总与恒等于零 v -v 功和功率 一、单项选择题(本题包含39小题) 1．以下事例中，重力做功的是 ( ) A.冰球在水平的冰面上滚动 B.皮划艇在平静水面快速滑行 C.跳水运动员下落 D.举重运动员把杠铃举起停在空中静止不动 2．如图所示，四幅图是小新提着包回家的情景，小新提书包的力不做功的是哪幅图 ( ) 3．在图中的几个情形中所提到的力没有做功的是( ) 4．下列各种情况中做功的是( ) Ａ.用竖直向上的力提水桶在水平面行走 Ｂ.用水平力推重物在水平地面上行走 Ｃ.运动员举高1800牛的杠铃坚持10秒钟 Ｄ.水球重50牛，沿光滑水平面运动10米 5．用三种方法来提升同一个重物：a.用不计摩擦的定滑轮将重物提高h ；b.沿光滑斜面将重物提高h；c.用手直接将重物提高h.其中做功大小是：( ) Ａ.a方式做功最少Ｂ.b方式做功最少 Ｃ.c方式做功最少Ｄ.三种方式做功一样多 6．汽车在平直道路上做匀速直线运动，下列说法中正确的是（）A．汽车的牵引力为零 B．汽车所受的摩擦力为零 C．汽车牵引力所做的功为零D．汽车所受的合力为零 7．以下估测中，基本符合实际情况的是( ) A.人正常步行的速度约5m/s， B.某同学走路时对地面的压强约1.5×103Pa C.中学生的体重约50N D.把一个鸡蛋举高1m做的功约0.5J 8．某学生用40牛的力将重60牛的铅球抛出5米远，则铅球在空中运动过程中，人对铅球所做的功是：( ) Ａ．200焦Ｂ．300焦Ｃ．0焦Ｄ．500焦 9．重50N的重物，在10N水平力的作用下，沿水平方向移动了5m，那么重力对重物做的功是 ( ) A.50J B.250J C.0 D.上述都不对 10．在2000年9月22日悉尼奥运会上，我国运动员丁美媛获得女子75kg以上级举 力，功，功率之间的计算 功率 功率表征作功快慢程度的物理量。单位时间内所作的功称为功率，用P表示。故功率等于作用力与物体受力点速度的标量积。指物体在单位时间内所做的功，即功率是表示做功快慢的物理量。 功率（英语：power）是单位时间内做功的大小或能量转换的大小。若是在时间内所做的功，这段时间内的平均功率由下式给出：瞬时功率是指时间趋近于0时的平均功率：在讨论能量转换问题时，有时用字母代替。 功率Power 表示做功快慢程度的物理量。做功的量与做功所用时间之比称为功率，它在数值上等于单位时间内所做的功，用P表示。若在时间间隔dt内作功dA，则功率为故功率等于作用力与物体受力点速度的标量积。 计算公式 功率可分为电功率，力的功率等。故计算公式也有所不同。 电功率计算公式：P=W/t =UI，根据欧姆定律U=IR代入P=UI中还可以得到： P=I*IR=(U*U)/R 在动力学中：功率计算公式：P=W/t（平均功率）；P=Fvcosa（瞬时功率） 因为W=F（f 力）×S（s位移）（功的定义式），所以求功率的公式也可推导出P=F·v （当v表示平均速度时求出的功率为相应过程的平均功率，当v表示瞬时速度时求出的功率为相应状态的瞬时功率）。 公式中的P表示功率，单位是“瓦特”，简称“瓦”，符号是W。 W表示功。单位是“焦耳”，简称“焦”，符号是J。 T表示时间，单位是“秒”，符号是"s"。 力的功率为p=w/t 提升物体做功公式：W有= Gh = mgh 单位 P表示功率，单位是“瓦特”，简称“瓦”，符号是“W”。W表示功，单位是“焦耳”，简称“焦”，符号是“J”。“t”表示时间，单位是“秒”，符号是“s”。 功率越大转速越高，汽车的最高速度也越高，常用最大功率来描述汽车的动力性能。最大功率一般用马力（PS）或千瓦（kW）来表示，1马力等于0.735千瓦。1W=1J/s 关于力的计算公式 ⒈力(F):力是物体对物体的作用。物体间力的作用总是相互的。 力的单位:牛顿(N)。 测量力的仪器:测力计;实验室使用弹簧测力计。第2课时电功率的计算(教案)
功和功率的计算
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