九年級(jí)物理 第15章 三、功率 導(dǎo)學(xué)導(dǎo)練 人教新課標(biāo)版

1、第三，權(quán)力5分鐘培訓(xùn)(預(yù)習(xí)培訓(xùn)，可在課前使用)1.如圖15-3-1所示，速度是一個(gè)物理量，表示物體移動(dòng)的速度。我們經(jīng)常使用兩種方法來(lái)比較一個(gè)物體移動(dòng)的速度。請(qǐng)告訴我們?cè)谙旅娴亩膛鼙荣愔斜容^物體速度的方法。1531圖一中用來(lái)比較三個(gè)人運(yùn)動(dòng)速度的方法是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。圖B比較了三個(gè)人的移動(dòng)速度_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。分析：比較物體的運(yùn)動(dòng)速度有兩種方法：一種方法是在同等時(shí)間內(nèi)比較通過(guò)距離的長(zhǎng)度，通過(guò)距離越長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)越快；相反，運(yùn)動(dòng)越慢。另一種方法是：物體通

2、過(guò)相等的距離，并比較所花費(fèi)的時(shí)間。時(shí)間越短，移動(dòng)越快；相反，運(yùn)動(dòng)越慢。從圖A可以看出，三個(gè)人花費(fèi)的時(shí)間是相等的，但是行進(jìn)的距離是不同的，所以圖A采用第一種方法來(lái)比較物體運(yùn)動(dòng)的速度。從圖B可以看出，三個(gè)人走過(guò)的距離是相等的，但是所用的時(shí)間是不同的，所以圖B采用了第二種方法來(lái)比較物體運(yùn)動(dòng)的速度。回答：物體比較它們?cè)谙嗤瑫r(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)的距離的長(zhǎng)度。物體通過(guò)相等的距離進(jìn)行比較需要多長(zhǎng)時(shí)間2.兩個(gè)集裝箱，甲和乙，質(zhì)量相等，起重機(jī)以1米/秒的速度提升甲10米；然后以2米/秒的速度將B提升到相同的高度，然后()A.同樣的工作量做兩次。第一次做更多的工作C.第二次做更多的工作分析：根據(jù)W=Fs，做功量與作用在物體

3、上的力的大小和沿著力的方向移動(dòng)的距離有關(guān)，但與時(shí)間和物體運(yùn)動(dòng)速度等因素?zé)o關(guān)。要比較完成的工作量，你只需要比較力和距離。在這個(gè)問(wèn)題中，甲和乙的質(zhì)量相等，所以起重機(jī)對(duì)甲和乙施加相等的拉力，而甲和乙在拉力方向上移動(dòng)的距離相等，所以起重機(jī)做兩次相等的工作。答：答3.在體育課上，小明用100牛頓的水平力量在地上踢了一個(gè)5牛頓重的足球。足球在水平地面上滾了30米后停了下來(lái)。在滾球的過(guò)程中，腳對(duì)球所做的功是()A.150 J B.500 J C.3 000 J D.0分析：在用W=Fs計(jì)算功的過(guò)程中，正確確定力和距離是關(guān)鍵，它們必須相互對(duì)應(yīng)。在滾球過(guò)程中，腳不對(duì)球施加力，即f=0；此外，30米不是沿著力的方

4、向移動(dòng)，而是移動(dòng)，因?yàn)槲矬w有慣性來(lái)保持原始運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，所以W=0，選項(xiàng)a、b和c是不正確的，選項(xiàng)d是正確的。答：d .10分鐘訓(xùn)練(強(qiáng)化訓(xùn)練，可在課堂上使用)1.判斷下列陳述是真是假，并正確輸入“”和“不正確”。(1)一個(gè)物體做更多的工作，所以它的力量一定很大。()(2)物體的工作時(shí)間短，功率必須大。()(3)當(dāng)一個(gè)物體做更多的工作時(shí)，可能不會(huì)花太多時(shí)間。()分析：這個(gè)問(wèn)題考查學(xué)生對(duì)冪的計(jì)算公式的理解。正確理解權(quán)力、工作和時(shí)間之間的關(guān)系是學(xué)好權(quán)力的基礎(chǔ)。根據(jù)P=W/t，功率的大小是由功和時(shí)間的大小來(lái)反映的，功率的大小不能只根據(jù)功或時(shí)間的大小來(lái)確定，所以陳述(1)和(2)是錯(cuò)誤的。把P=W/t

5、轉(zhuǎn)換成t=W/P，對(duì)于同一臺(tái)機(jī)器，它有一定的功率，做更多的工作，當(dāng)然，需要很長(zhǎng)時(shí)間；然而，對(duì)于不同的機(jī)器，它們的能力是不同的，所以做更多的工作不需要太多的時(shí)間，所以陳述(3)是正確的?；卮穑?1) (2) (3)。2.在體育課上，一個(gè)體重40公斤的學(xué)生以12秒的恒定速度爬到了3米長(zhǎng)的垂直桿上。在此期間，學(xué)生的作業(yè)是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(g=10牛/

6、公斤)分析：本主題考查學(xué)生對(duì)P=W/t計(jì)算公式的應(yīng)用，所需物理量可通過(guò)G=mg、W=Gh和P=W/T獲得.回答：1 200 1003.起重機(jī)在垂直方向提升1 000牛頓的重物，重物從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始以可變速度直線移動(dòng)，然后以恒定速度直線移動(dòng)。眾所周知，重物在變速運(yùn)動(dòng)30秒內(nèi)上升16米，然后在接下來(lái)的10秒內(nèi)勻速上升8米。如果不計(jì)算空氣阻力，起重機(jī)在勻速直線運(yùn)動(dòng)中對(duì)貨物做功的功率為_(kāi) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。分析：這個(gè)問(wèn)題只是在勻速直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中尋找動(dòng)力。根據(jù)P=W/t，W=Gh，可以得到起重機(jī)對(duì)貨物的功和功率。解決這一問(wèn)題的常見(jiàn)錯(cuò)誤是考試不明確，而且經(jīng)常尋求整個(gè)過(guò)程的

7、平均功率。因?yàn)樵谧兯龠\(yùn)動(dòng)過(guò)程中，起重機(jī)對(duì)貨物的拉力不等于它所受到的重力，所以不可能像起重機(jī)在變速運(yùn)動(dòng)中所做的功那樣，將貨物的重力乘以其上升高度。當(dāng)然，用這項(xiàng)工作來(lái)尋找力量更是錯(cuò)誤的?；卮穑?004.與體育課上做引體向上的學(xué)生相比，你認(rèn)為需要測(cè)量哪些物理量？使用的測(cè)量工具是什么？分析：這個(gè)問(wèn)題考察了權(quán)力的衡量。首先要明確實(shí)驗(yàn)的原理，然后根據(jù)原理確定要測(cè)量的物理量、測(cè)量工具和測(cè)量方法。本實(shí)驗(yàn)的原理是P=W/t，根據(jù)這一原理，再根據(jù)W=Gh=mgh，得出測(cè)量功率需要測(cè)量的三個(gè)物理量，并確定合適的測(cè)量工具。然而，當(dāng)學(xué)生回答測(cè)量質(zhì)量的工具時(shí)，他們通常認(rèn)為這是一種平衡，這是不正確的。因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)室里用天平來(lái)

8、測(cè)量相對(duì)小的物體的質(zhì)量，很明顯，人的質(zhì)量不能用天平來(lái)測(cè)量，而應(yīng)該用天平來(lái)測(cè)量?；卮穑嘿|(zhì)量、高度和時(shí)間；秤、秤和秒表。5.在圖15-3-2所示的裝置中，重量為40 N的重物以恒定的速度向右直線移動(dòng)，水平拉力為f=4 n。如果物體的移動(dòng)速度為2 m/s，則可以找到：1532(1)2秒內(nèi)拉力f所做的功；(2)拉力的力量。分析：從標(biāo)題圖中可以看出，圖中的滑輪是一個(gè)活動(dòng)滑輪。根據(jù)動(dòng)滑輪的使用方法，當(dāng)拉力F向右移動(dòng)距離s時(shí)，物體同時(shí)向右移動(dòng)距離2s，物體向右移動(dòng)的速度是拉力F的兩倍.根據(jù)速度公式v=s/t，我們可以求出f的移動(dòng)距離s，然后根據(jù)W=Fs和P=W/t求出功和功率.P=W/t=Fs/t=Fv也可

9、以用來(lái)計(jì)算拉力F的功率.滑輪是可移動(dòng)的滑輪v=2 m/s2=1 m/s因此，s=vt=1 m/s2 s=2 m所以W=Fs=4 N2 m=8焦耳因此，P=W/t=8 J/2 s=4 W或p=Fv=4n1 m/s=4 w?；卮穑?1)2秒鐘內(nèi)拉力f所做的功是8 j(2)拉力為4 w。30分鐘的培訓(xùn)(鞏固培訓(xùn)，可在課后使用)1.(甘肅蘭州，2010年模擬，2)兩輛車(chē)，一輛A和一輛B，在相同的牽引力下，在筆直的高速公路上勻速行駛。如果同一時(shí)間內(nèi)行駛的距離之比為3: 2，那么A和B()A.牽引力與作功之比為2 3。牽引力與作功之比為32C.牽引功率比為1 1 D。汽車(chē)所受阻力比為32分析：兩輛車(chē)，一輛

10、A和一輛B，在相同的牽引力下，在直道上勻速行駛。從W=Fs，距離比是3: 3，它們的工作比是3: 2。因?yàn)槠?chē)以恒定的速度行駛，所以對(duì)汽車(chē)的阻力比為1: 1。根據(jù)功率比，牽引力的功率比為3: 2。本課題是為了實(shí)現(xiàn)新課程中“用生活和生產(chǎn)中的例子說(shuō)明機(jī)械工作的意義”的目標(biāo)，并檢驗(yàn)學(xué)生的分析和推理能力。答：乙2.兩臺(tái)機(jī)器，甲和乙，甲的力量大于乙，那么()A.甲做的工作比乙多。甲比乙快C.a比B. D .花更少的時(shí)間做工作。上面的陳述都不正確分析：力量意味著一個(gè)物體工作的速度有多快，當(dāng)它強(qiáng)大的時(shí)候，它確實(shí)工作得很快；如果功率小，工作就會(huì)慢。選項(xiàng)B是正確的。根據(jù)W=Pt，只有功率是已知的，但是時(shí)間是不確

11、定的，所以不可能確定做了多少工作。同樣，根據(jù)t=W/P，我們只知道功率的大小，但是功的大小是未知的3.三年級(jí)物理興趣小組的學(xué)生在學(xué)習(xí)了權(quán)力的知識(shí)后，想估計(jì)一個(gè)同學(xué)有多少權(quán)力可以上樓。眾所周知，這位同學(xué)從一樓到三樓花了10秒鐘，所以他上樓的權(quán)力大約是()西經(jīng)3度，西經(jīng)30度，西經(jīng)300度，西經(jīng)3 000度分析：這個(gè)問(wèn)題比較開(kāi)放，答案不具體，但有一個(gè)合理的范圍，只要在這個(gè)范圍內(nèi)，就是正確的，而且這個(gè)問(wèn)題與現(xiàn)實(shí)生活密切相關(guān)，它考查學(xué)生的估計(jì)能力，反映了從物理到生活、從生活到物理的課程改革思想。根據(jù)P=W/t，W=Gh，G=mg，這個(gè)問(wèn)題的估計(jì)物理量是質(zhì)量和一層樓的高度。一般來(lái)說(shuō)，初中生的體重是40-

12、70公斤，一層樓的高度約為3米，所以上樓的力量在240-420瓦之間，所以正確答案是C.請(qǐng)注意，估計(jì)值不應(yīng)與實(shí)際值相差太多，這是一個(gè)錯(cuò)誤。此外，從一樓到三樓，是兩層樓高，而不是三層樓高，這也是錯(cuò)誤選擇其他選項(xiàng)的原因?；卮穑篶。4.(2010年廣東省珠海市模擬，14)如圖15-3-3所示，在50年代，男孩水平攜帶一把重15 N的小提琴，以恒定速度向左走100米，而女孩以5 N的水平拉力拉動(dòng)盒子，以恒定速度向右走100米。其中有_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。1533分析：男孩拉著小提琴以恒定的速度沿著水平方向向左走。手持力的方向是垂直的，而移動(dòng)距離

13、是沿著水平方向的。手的舉力對(duì)小提琴不起作用；女孩用5 N的水平拉力將盒子拉到右邊，以恒定的速度行走。箱子沿著水平拉力移動(dòng)了一定的距離，所以女孩的拉力使箱子起作用，w=fs=5 N100 m=500 j。她的工作功率為P=W/t=500 J/50 s=10 W回答：女10歲5.當(dāng)甲、乙雙方施加的力之比為25，物體沿力的方向移動(dòng)的距離之比為32，花費(fèi)的時(shí)間之比為21時(shí)，則甲、乙雙方的力量之比為_(kāi) _ _ _ _ _。分析：w1=f1s1=23 j=6jw2=f2s2=52 j=10 j。P1=西經(jīng)3度，P2=西經(jīng)10度回答：3: 106.(2010年上海浦東模擬，8)圖15-3-4是中國(guó)科學(xué)家正在

14、建造的世界上第一個(gè)完全超導(dǎo)核聚變“人造太陽(yáng)”。組裝時(shí)，必須使用如圖15-3-4所示的滑輪，以12米的恒定速度提升重量為1 000牛頓的物體。 那么作用在滑輪上的拉力F為_(kāi) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。如果起吊重物的時(shí)間為1分鐘， 繩索在重物上工作的力量是_ _ _ _ _ _ w。1534分析：?jiǎn)栴}中使用的滑輪是天車(chē)，其特點(diǎn)是不費(fèi)力，但可以改變用力的方向。作用在滑輪上的拉力為F=G=1 000 N，繩索對(duì)重物所做的功

15、為W=Gh=1 000 N12 m=1.2104 J，繩索對(duì)重物所做的功為P=W/t=1.2104 J/60 s=200 W。本課題是新課程“用功和力的公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算”目標(biāo)的實(shí)施，將物理知識(shí)與科技信息相結(jié)合，設(shè)置一個(gè)新穎的情景，并指導(dǎo)學(xué)生使用基礎(chǔ)知識(shí)回答：1 000 1.2104 2007.小紅每天練習(xí)跳繩。跳繩時(shí)，她的鞋子總重量是0.4公斤。平均來(lái)說(shuō)，她每分鐘跳過(guò)120次。假設(shè)她每次腳的高度是5厘米，她在鞋子上的工作是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

16、 _ _ _ _當(dāng)她跳繩時(shí)， 在她的鞋子上工作的平均力量是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _瓦(克需要10牛頓/公斤)分析：這個(gè)問(wèn)題是用W=Gh和P=W/t來(lái)計(jì)算功和P=W/T。根據(jù)G=mg，可以計(jì)算小紅對(duì)鞋子的作用力。根據(jù)W=Gh=0.4100.05 J=0.2 J，小紅在鞋子上所做的功增加一次，然后乘以她在1分鐘內(nèi)所做的功的次數(shù)；她的平均功率是p=s=0.4 w。答案：0.2 0.48.在體育課上，汪洋和李鵬正在練習(xí)引體向上。汪洋突發(fā)奇想，對(duì)李鵬說(shuō)：“我們當(dāng)中誰(shuí)的引體向上能力最強(qiáng)？”(1)請(qǐng)告訴他們?nèi)绾伪容^力量。(2)如果知道汪洋的體重，要測(cè)量他的力量，需要測(cè)量的物理量是_ _ _

17、(4)為了記錄測(cè)量數(shù)據(jù)，請(qǐng)幫助他設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表。分析：(1)有兩種方法來(lái)比較它們的力量。(2)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理是P=W/t，然后根據(jù)W=Gh，G=mg和問(wèn)題的含義，就可以得到被測(cè)的物理量。(3)我們必須注意實(shí)驗(yàn)原理和被測(cè)物理量表達(dá)之間的區(qū)別。(4)由于這是一個(gè)間接測(cè)量實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)的表格應(yīng)至少包含兩種數(shù)據(jù)：直接測(cè)量和間接測(cè)量。注意每個(gè)物理量后要標(biāo)記的單位。同時(shí)，為了精確測(cè)量，盡可能多做上拉動(dòng)作來(lái)測(cè)量平均功率?；卮穑?1)比較在同等時(shí)間內(nèi)做了多少工作，或者做同樣的工作需要多少時(shí)間。(2)高度和時(shí)間(3) (1)用天平測(cè)量他引體向上的高度，并記錄為h(2)用秒表測(cè)量他做N次引體向上所需的時(shí)間，并

18、記錄為t找出他收到的重力G=毫克找出他所做的工作找出他的平均功率P=nmgh/t(4)質(zhì)量m/kg重力重力高度h/m工件W/J時(shí)間t/s功率功率功率比9.如圖15-3-5所示，一名礦工用200牛頓的水平拉力抓住繩索的一端，在水平方向向右移動(dòng)，并在10秒鐘內(nèi)將礦井中質(zhì)量為32公斤的物體提升4米。如果忽略所有摩擦力，請(qǐng)?jiān)儐?wèn)：1535(1)礦工在10秒內(nèi)完成的工作及其工作的力量；(2)動(dòng)滑輪上的重力；(3)滑輪組的機(jī)械效率。(克=10牛頓/千克)分析：根據(jù)滑輪組的性質(zhì)，W=Fs，P=W/t，=W有用/W合計(jì)，問(wèn)題可以解決。根據(jù)圖中滑輪組的性質(zhì)，s=2h，因?yàn)閔是已知的，所以可以計(jì)算出繩端的移動(dòng)距離s；因?yàn)槔κ且阎?/p>