初中物理：11.2 功率 电子书

        以下是一位一线物理教师精心整理的电子书，在此认真地分享。

        在此温馨提醒一下：教材是需要精读的学习资料，精读是一种好习惯，读懂是高境界。

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第2节    功率

        建筑工地上要把几百块砖送到楼顶，无论是人工搬运还是用起重机搬运，我们对砖块做的功是相同的。然而，人工搬运需要几个小时，如果用起重机搬运，几分钟就可以完成。看来做功有快慢之分。怎样表示做功的快慢？

  想想议议        

        不同的物体做相同的功，所用的时间可能不同，时间短的做功快。

       不同的物体做功的时间相同，它们做功的多少可能不同，在相同时间内，做功多的物体，做功比较快。

        如图11.2-1，一个大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？

图11.2-1

        爬相同的楼梯，大人比小孩的质量大，他们移动的距离相同，两者做的功却不同，大人比小孩做的功多。如果两人在相同时间内爬完，做功的快慢不相同，大人比小孩做功快。

        就像用速度表示运动的快慢一样， 在物理学中，用功率表示做功的快慢。功与做功所用时间之比叫做功率( power)，它在数值上等于单位时间内所做的功。

        如果用W表示某个力做的功，t表示做这些功所用的时间，P表示这个力做功的功率，则功率的表达式为

P=W /t  

        功率的单位由功的单位和时间的单位组合而成。在国际单位制中，功的单位是焦耳，时间的单位是秒，则功率的单位是焦耳每秒,它有个专门]的名称叫做瓦特(watt)，简称瓦，符号是W。工程技术上还常用千瓦(kW)作为功率

的单位。

1kW=10³ W

        生活中许多运动物体做功的功率可达若干千瓦。例如，优秀运动员短时间运动的功率约一千瓦；小轿车的功率为数十千瓦至数百千瓦；电力机车和内燃机车的功率为数千千瓦；万吨级远洋货轮的功率可达一万千瓦以上。

        例题    大石头质量为6t， 起重机在15 s内将大石头沿竖直方向匀速提升1 m(图11.2-2)，起重机提升大石头的功率是多少？g取10N/kg。

        解    因为匀速提升，起重机提升大石头的拉力与大石头所受的重力相等，即

F=G=mg=6x 10³ kgx 10N/kg=6x 10⁴ N

        大石头在拉力的方向上移动的距离

s=1 m

        所以拉力做的功

W=Fs= 6x 10⁴ Nx1 m=6x 10⁴ J

        功率

P= W /t= 6x 10⁴ J/15s=4x 10³ W

        起重机提升大石头的功率是4x 10³ W。

图11.2-2    起重机提升大石头

   动手动脑学物理   

        1. 甲乙二人同时开始登山，甲先到达山顶。你能判定哪个人的功率大吗?为什么？

        虽然甲用时短，但是甲、乙做功多少未知，故各自功与时间比值大小不确定，则不能判定谁功率大。

        2. 某建筑工地上一台升降机的厢体连同货物的质量为1.2t，在10s内从楼的2层上升到5层。如果每层楼高3m，升降机电动机的功率至少是多大?

        用功的表达式计算功的大小，然后用功率的表达式计算功率的大小即可。力的大小为1.2x 10⁴ N，从2楼到5楼的距离是9m。

        答案：1.08x 10⁴ W。

        3. 功率是25kW的拖拉机，它4h做的功如果由功率是0.4kW的耕牛去完成，需要多长时间？

        由 P= W /t 可得 W =P t  ，先计算出拖拉机做的功；再由P= W /t 可得 t = W /P  ，代入数值计算即可。

        答案：25h。

        4. 一辆重型卡车匀速行驶时发动机的功率为202 kW，速度为80 km/h，汽车行驶2h，发动机所做的功是多少？卡车的牵引力是多少？

        由 P= W /t 可得 W =P t  ，计算发动机做功；利用 s=vt 计算汽车移动距离，由W=Fs 得 F=W/s ，代入求值。

        牵引力的第二种计算方法：P= W /t =Fs/t =F (s/t) =Fv  ,则 v=P/F  ，代入求值即可。

66    物理    八年级下册