一、功率
1. 比较做功快慢的两种方法:
(1)
(2)
2. 功率的定义:
物理意义:
1. 比较做功快慢的两种方法:
(1)
不同的物体若做相同的功
,则用时短的物体做功快;(2)
若做功的时间相同
,则做功多的物体做功快。2. 功率的定义:
功
与做功所用时间
之比。物理意义:
表示做功的快慢
。答案
一、1.(1)不同的物体若做相同的功
(2)若做功的时间相同
2.功 做功所用时间 表示做功的快慢
(2)若做功的时间相同
2.功 做功所用时间 表示做功的快慢
解析
【分析】
这道题是功率章节的基础概念题,我们可以用比较快慢类问题通用的控制变量思路来推导:首先回忆比较快慢的两类常规操作,第一类是固定总量相同比耗时,第二类是固定时长相同比总量,对应到做功快慢的比较上,就是要么控制做功总量相等比时间,要么控制做功时间相等比做功多少。而功率就是为了量化描述做功快慢引入的物理量,它的定义就是把完成的功和对应的做功时间做比值,物理意义就是直接表示物体做功的快慢程度。
【解析】
1. 比较做功快慢采用控制变量法:
(1) 控制不同物体的做功总量相等,也就是不同的物体若做相同的功,用时越短的物体做功越快;
(2) 控制不同物体的做功时长相等,也就是若做功的时间相同,做功总量越多的物体做功越快。
2. 功率的定义为功与做功所用时间之比,它的物理意义就是用来表示物体做功的快慢。
【答案】
1.(1)不同的物体若做相同的功
(2)若做功的时间相同
2.功 做功所用时间 表示做功的快慢
【知识点】
比较做功快慢,功率的概念
【点评】
本题属于物理力学中功率板块的入门基础考点,核心考察控制变量法在快慢比较类问题中的应用,要求学生准确识记功率的基础定义和物理意义,是后续学习功率公式计算的重要铺垫,整体偏向基础识记,没有复杂推导。
【难度系数】
0.9
这道题是功率章节的基础概念题,我们可以用比较快慢类问题通用的控制变量思路来推导:首先回忆比较快慢的两类常规操作,第一类是固定总量相同比耗时,第二类是固定时长相同比总量,对应到做功快慢的比较上,就是要么控制做功总量相等比时间,要么控制做功时间相等比做功多少。而功率就是为了量化描述做功快慢引入的物理量,它的定义就是把完成的功和对应的做功时间做比值,物理意义就是直接表示物体做功的快慢程度。
【解析】
1. 比较做功快慢采用控制变量法:
(1) 控制不同物体的做功总量相等,也就是不同的物体若做相同的功,用时越短的物体做功越快;
(2) 控制不同物体的做功时长相等,也就是若做功的时间相同,做功总量越多的物体做功越快。
2. 功率的定义为功与做功所用时间之比,它的物理意义就是用来表示物体做功的快慢。
【答案】
1.(1)不同的物体若做相同的功
(2)若做功的时间相同
2.功 做功所用时间 表示做功的快慢
【知识点】
比较做功快慢,功率的概念
【点评】
本题属于物理力学中功率板块的入门基础考点,核心考察控制变量法在快慢比较类问题中的应用,要求学生准确识记功率的基础定义和物理意义,是后续学习功率公式计算的重要铺垫,整体偏向基础识记,没有复杂推导。
【难度系数】
0.9
二、功率的计算
功率的表达式是
功率的表达式是
$P=\frac{W}{t}$
,单位是瓦特
,简称瓦
,符号是W
。答案
二、$P=\frac{W}{t}$ 瓦特 瓦 W
解析
【分析】
这是一道功率相关的基础概念识记题,解题时首先从功率的物理定义出发:功率是描述物体做功快慢的物理量,定义为物体所做的功与对应做功时间的比值,由此就能推导出功率的表达式;接下来对应回忆功率的国际单位的命名、简称和对应符号,直接匹配知识点即可完成填空。
【解析】
1. 根据功率的定义:功与做功所用时间的比值叫做功率,因此功率的表达式为$P=\frac{W}{t}$,其中P代表功率,W代表功,t代表做功所用的时间。
2. 功率的国际单位是焦耳/秒,为纪念改良蒸汽机的英国物理学家瓦特,将该单位命名为瓦特,简称瓦,对应的单位符号为W。
【答案】
$P=\frac{W}{t}$;瓦特;瓦;W
【知识点】
功率的定义式,功率的单位
【点评】
本题属于功率章节的入门基础题,完全考察对核心基础概念的记忆,是后续学习功率推导式、功率相关计算的必备基础,只需要学生准确识记课本基础概念即可得分。
【难度系数】
0.9
这是一道功率相关的基础概念识记题,解题时首先从功率的物理定义出发:功率是描述物体做功快慢的物理量,定义为物体所做的功与对应做功时间的比值,由此就能推导出功率的表达式;接下来对应回忆功率的国际单位的命名、简称和对应符号,直接匹配知识点即可完成填空。
【解析】
1. 根据功率的定义:功与做功所用时间的比值叫做功率,因此功率的表达式为$P=\frac{W}{t}$,其中P代表功率,W代表功,t代表做功所用的时间。
2. 功率的国际单位是焦耳/秒,为纪念改良蒸汽机的英国物理学家瓦特,将该单位命名为瓦特,简称瓦,对应的单位符号为W。
【答案】
$P=\frac{W}{t}$;瓦特;瓦;W
【知识点】
功率的定义式,功率的单位
【点评】
本题属于功率章节的入门基础题,完全考察对核心基础概念的记忆,是后续学习功率推导式、功率相关计算的必备基础,只需要学生准确识记课本基础概念即可得分。
【难度系数】
0.9
例1 下列关于功率的说法正确的是 ()
A.物体做功越快,功率越大
B.物体做功越多,功率越大
C.功率是表示物体做功多少的物理量
D.物体做功时间越短,功率越大
A.物体做功越快,功率越大
B.物体做功越多,功率越大
C.功率是表示物体做功多少的物理量
D.物体做功时间越短,功率越大
答案
解:
选项A:功率是表示物体做功快慢的物理量,物体做功越快,功率越大,该选项正确。
选项B:根据功率公式$P=\frac{W}{t}$,功率由做功多少和做功时间共同决定,仅做功多,不知道做功时间长短,无法确定功率大小,该选项错误。
选项C:功率是表示物体做功快慢的物理量,不是表示做功多少的物理量,该选项错误。
选项D:根据功率公式$P=\frac{W}{t}$,仅做功时间短,不知道做功多少,无法确定功率大小,该选项错误。
综上,正确答案是A。
选项A:功率是表示物体做功快慢的物理量,物体做功越快,功率越大,该选项正确。
选项B:根据功率公式$P=\frac{W}{t}$,功率由做功多少和做功时间共同决定,仅做功多,不知道做功时间长短,无法确定功率大小,该选项错误。
选项C:功率是表示物体做功快慢的物理量,不是表示做功多少的物理量,该选项错误。
选项D:根据功率公式$P=\frac{W}{t}$,仅做功时间短,不知道做功多少,无法确定功率大小,该选项错误。
综上,正确答案是A。
解析
【分析】
这是一道功率相关的基础概念辨析题,解题时首先要明确功率的核心物理意义,再结合功率的定义式$P=\frac{W}{t}$逐一判断选项:第一步先回忆功率的定义,它是描述物体做功快慢的物理量,可直接完成对A、C选项的初步判断;第二步针对涉及功、时间和功率关系的B、D选项,要牢记功率是由做功多少W和做功时间t两个因素共同决定的,不能只通过单一变量的大小直接判定功率大小,结合控制变量的思路就能逐一排除错误选项,得到正确结果。
【解析】
我们逐个对选项进行分析:
1. 选项A:功率的物理意义就是表征物体做功的快慢,物体做功越快,对应的功率数值就越大,该说法正确。
2. 选项B:根据功率的定义公式$P=\frac{W}{t}$,功率大小由做功W和做功时间t共同决定,仅知道物体做功多,没有给出对应的做功时间,无法判定功率的大小,该说法错误。
3. 选项C:功率是表示物体做功快慢的物理量,表示做功多少的物理量是功,并非功率,该说法错误。
4. 选项D:同样根据公式$P=\frac{W}{t}$,仅知道物体做功时间短,没有给出对应的做功多少,无法判定功率的大小,该说法错误。
综上,只有选项A的描述正确。
【答案】A
【知识点】
功率的物理意义;功率定义式辨析
【点评】
本题属于功率章节的入门基础题,易错点是很多同学会忽略比值定义法得到的物理量由多个相关因素共同决定,错误认为仅通过做功多少或者做功时间长短就能直接判断功率大小,解题时紧扣功率的物理意义和定义式,结合控制变量的思路判断就能避开误区。
【难度系数】
0.9
这是一道功率相关的基础概念辨析题,解题时首先要明确功率的核心物理意义,再结合功率的定义式$P=\frac{W}{t}$逐一判断选项:第一步先回忆功率的定义,它是描述物体做功快慢的物理量,可直接完成对A、C选项的初步判断;第二步针对涉及功、时间和功率关系的B、D选项,要牢记功率是由做功多少W和做功时间t两个因素共同决定的,不能只通过单一变量的大小直接判定功率大小,结合控制变量的思路就能逐一排除错误选项,得到正确结果。
【解析】
我们逐个对选项进行分析:
1. 选项A:功率的物理意义就是表征物体做功的快慢,物体做功越快,对应的功率数值就越大,该说法正确。
2. 选项B:根据功率的定义公式$P=\frac{W}{t}$,功率大小由做功W和做功时间t共同决定,仅知道物体做功多,没有给出对应的做功时间,无法判定功率的大小,该说法错误。
3. 选项C:功率是表示物体做功快慢的物理量,表示做功多少的物理量是功,并非功率,该说法错误。
4. 选项D:同样根据公式$P=\frac{W}{t}$,仅知道物体做功时间短,没有给出对应的做功多少,无法判定功率的大小,该说法错误。
综上,只有选项A的描述正确。
【答案】A
【知识点】
功率的物理意义;功率定义式辨析
【点评】
本题属于功率章节的入门基础题,易错点是很多同学会忽略比值定义法得到的物理量由多个相关因素共同决定,错误认为仅通过做功多少或者做功时间长短就能直接判断功率大小,解题时紧扣功率的物理意义和定义式,结合控制变量的思路判断就能避开误区。
【难度系数】
0.9
例2 某人用如图所示的牵引装置来锻炼关节的功能。重物的质量为3 kg,若小腿拉绳子使重物在3 s内匀速上升0.5 m,则小腿拉重物的功率是多少?(忽略摩擦力,$g$取10 N/kg)

答案
解:
重物的重力:
$G=mg=3\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=30\ \mathrm{N}$
因重物匀速上升,拉力与重力平衡,故拉力$F=G=30\ \mathrm{N}$
拉力做的功:
$W=Fs=30\ \mathrm{N}×0.5\ \mathrm{m}=15\ \mathrm{J}$
小腿拉重物的功率:
$P=\frac{W}{t}=\frac{15\ \mathrm{J}}{3\ \mathrm{s}}=5\ \mathrm{W}$
答:小腿拉重物的功率是5W。
重物的重力:
$G=mg=3\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=30\ \mathrm{N}$
因重物匀速上升,拉力与重力平衡,故拉力$F=G=30\ \mathrm{N}$
拉力做的功:
$W=Fs=30\ \mathrm{N}×0.5\ \mathrm{m}=15\ \mathrm{J}$
小腿拉重物的功率:
$P=\frac{W}{t}=\frac{15\ \mathrm{J}}{3\ \mathrm{s}}=5\ \mathrm{W}$
答:小腿拉重物的功率是5W。
解析
【分析】
解题时首先识别图中的滑轮为定滑轮,定滑轮仅改变力的方向,既不省力也不省距离,因此小腿拉绳子移动的距离和重物上升的距离相等。接下来按照功率的计算逻辑分步推导:第一步先根据重物的质量计算重物的重力;第二步由于重物匀速上升,受力平衡,绳子的拉力与重物重力大小相等,忽略摩擦时小腿的拉力就等于该拉力;第三步利用功的计算公式W=Fs计算拉力做的总功;最后根据功率的定义式P=W/t,代入做功的时间即可求出小腿拉重物的功率。
【解析】
1. 计算重物的重力:
已知重物质量m=3kg,g取10N/kg,由重力公式得:
$G=mg=3\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=30\ \mathrm{N}$
2. 确定拉力大小:
重物匀速上升,处于平衡状态,竖直方向上拉力与重力是一对平衡力,因此绳子对重物的拉力$F=G=30\ \mathrm{N}$,忽略摩擦力,小腿对绳子的拉力也等于30N。
3. 计算拉力做的功:
该滑轮为定滑轮,绳子被拉动的距离等于重物上升的高度,即$s=h=0.5\ \mathrm{m}$,由功的计算公式得:
$W=Fs=30\ \mathrm{N}×0.5\ \mathrm{m}=15\ \mathrm{J}$
4. 计算小腿拉重物的功率:
已知做功时间t=3s,由功率定义式得:
$P=\frac{W}{t}=\frac{15\ \mathrm{J}}{3\ \mathrm{s}}=5\ \mathrm{W}$
【答案】
小腿拉重物的功率是5W。
【知识点】
定滑轮特点,功的计算,功率计算
【点评】
本题结合生活中的关节锻炼装置设置场景,属于功和功率的基础应用题,核心是先准确识别定滑轮的特点,避免误判滑轮类型导致距离计算错误,整体计算步骤清晰,代入数值即可得到结果,适合巩固基础公式的应用。
【难度系数】
0.8
解题时首先识别图中的滑轮为定滑轮,定滑轮仅改变力的方向,既不省力也不省距离,因此小腿拉绳子移动的距离和重物上升的距离相等。接下来按照功率的计算逻辑分步推导:第一步先根据重物的质量计算重物的重力;第二步由于重物匀速上升,受力平衡,绳子的拉力与重物重力大小相等,忽略摩擦时小腿的拉力就等于该拉力;第三步利用功的计算公式W=Fs计算拉力做的总功;最后根据功率的定义式P=W/t,代入做功的时间即可求出小腿拉重物的功率。
【解析】
1. 计算重物的重力:
已知重物质量m=3kg,g取10N/kg,由重力公式得:
$G=mg=3\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=30\ \mathrm{N}$
2. 确定拉力大小:
重物匀速上升,处于平衡状态,竖直方向上拉力与重力是一对平衡力,因此绳子对重物的拉力$F=G=30\ \mathrm{N}$,忽略摩擦力,小腿对绳子的拉力也等于30N。
3. 计算拉力做的功:
该滑轮为定滑轮,绳子被拉动的距离等于重物上升的高度,即$s=h=0.5\ \mathrm{m}$,由功的计算公式得:
$W=Fs=30\ \mathrm{N}×0.5\ \mathrm{m}=15\ \mathrm{J}$
4. 计算小腿拉重物的功率:
已知做功时间t=3s,由功率定义式得:
$P=\frac{W}{t}=\frac{15\ \mathrm{J}}{3\ \mathrm{s}}=5\ \mathrm{W}$
【答案】
小腿拉重物的功率是5W。
【知识点】
定滑轮特点,功的计算,功率计算
【点评】
本题结合生活中的关节锻炼装置设置场景,属于功和功率的基础应用题,核心是先准确识别定滑轮的特点,避免误判滑轮类型导致距离计算错误,整体计算步骤清晰,代入数值即可得到结果,适合巩固基础公式的应用。
【难度系数】
0.8
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