人教版八年级上物理

发布 2020-03-12 19:01:28 阅读 2273

一、考点突破。

1. 结合实例理解功率的意义,建立功率的概念,得出其计算公式。

2. 了解功率在实际中的应用,学会p=fv的用法并进行简单的计算。

本讲内容在中考物理中的要求如下:

中考重点考查内容之一,经常与功、机械效率综合考查,所占分值约7分。题型相对稳定,常以选择、填空、计算题的形式出现。

二、 重难点提示。

1. 重点:理解功率的概念。

2. 难点:公式p=fv的用法及简单计算。

一、知识脉络图。

二、知识点拨

一)比较功率大小的方法。

功率是表示物体做功快慢的物理量,一般采用三种办法比较大小。

1. 在相同的时间内,比较做功的多少,做功越多的物体,功率越大。

2. 在完成相同的功的情况下,比较用时的长短,用时越短的物体,功率越大。

3. 如果做的功和所用的时间都不相同,则通过定义式代入数值进行计算,谁的结果大谁的功率就大。

例如:大人领小孩一起上楼,在相同的时间内,大人克服体重做的功多,大人的功率较大。

二)常见的表示变化快慢的物理量。

1. 速度:用路程与时间之比表示路程变化的快慢,

2. 功率:用做功与时间之比表示做功的快慢,

3. 频率:用振动次数与时间之比表示振动的快慢,

功率与机械效率的区别。

三)功率知识在实际中的应用。

1. 运动物体功率的计算:p=fv

注意】使用p=fv进行计算时,要注意单位的统一性和物理量的统一性。

p——功率——瓦特(w)

f——牵引力——牛顿(n)

v——被牵引物体的运动速度——米每秒(m/s)

2. 测量功率的原理:,所需器材:天平(体重计)、卷尺、停表;如果竖直提升物体做功时,需要测质量(m),提升高度(h),做功时间(t)

说明】1.和p=fv这两个公式的使用是有条件、有区别的:前者是指发生在时间t内的平均功率;而后者,若f和v为定值,则p为定值,若f和v在变化,则p也在变化,它所反映的是即时功率。

2. 使用公式p=fv时要注意以下几点:(1)拉力f必须是恒力,且物体的速度应不变;(2)计算时v的单位必须用m/s,这样算出的功率单位才是w;(3)速度v跟拉力f必须对应,即v必须是受到拉力的物体在拉力的方向上移动的速度。

能力提升类。

例1 学习了功率的知识后,小科和几位同学准备举行“比一比谁的功率大”的活动。以下是他们设计的三套方案,其中可行的是( )

控制爬楼的时间相同,测量出各自的体重、爬楼的高度,算出功率进行比较。

控制爬楼的高度相同,测量出各自的体重、爬楼用的时间,算出功率进行比较。

测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度,算出功率进行比较。

a. 只有① b. 只有c. 只有d. ①

一点通:要比较功率的大小,有三种方法:

做功时间一定,比较做功的多少,做功多的,功率大;

做功的多少一定,做功时间短的,功率大;

分别测出功率,进行比较。

比较功率不一定必须测出功率。

解析:爬楼是克服自身的重力做功,功率p=mgh/t,若做功时间t一定,测出各自的体重m和爬楼的高度h,体重和爬楼高度、g的乘积越大,功率就越大;

控制爬楼高度一定,测出各自的体重m和爬楼时间t,若mg/t的比值越大,功率就越大;

测出各自的体重、爬楼时间和爬楼的高度,根据p=mgh/t求出功率,比较功率的大小。

所以三种方法都是可行的。

答案:d点评:解答此题的关键是首先要知道爬楼是克服自身的重力做功,然后根据比较功率的方法来解答。

例2 下列关于功率和机械效率的说法中,正确的是( )

a. 功率大的机械,做功一定多。

b. 做功多的机械,效率一定高

c. 做功快的机械,功率一定大

d. 效率高的机械,功率一定大

一点通:根据功、功率、机械效率的关系分析。功率是单位时间内做的功的多少,机械效率是有用功与总功的比值。

解析:a. 说法错误,功率大,只能说明做功快;

b. 说法错误,由于机械效率是有用功与总功的比值,故做功多,不一定机械效率就大;

c. 说法正确;

d. 说法错误,机械效率高,只能说明有用功在总功中占的比例大。

答案:c点评:本题考查了功、功率、机械效率的关系。功率由功和时间共同决定,机械效率由有用功和总功共同决定。

综合运用类。

例3 如图所示,要求粗略测量小明同学做引体向上运动的功率。

1)下列物理量不需要测量的是

a. 小明的质量。

b. 单杠的高度。

c. 每次身体上升的高度。

d. 做引体向上的时间。

2)实验中主要用到的测量工具是。

3)简要说明怎样测定小明每次上升的高度。

一点通:做引体向上运动的功就是克服自身重力做的功。人在重力方向上上升的高度略等于手臂长。克服重力做的功等于重力和手臂长的乘积,要求功率再除以时间。

测重力时可以测出质量再乘以g,手臂长可以用卷尺测出。

解析:根据功率的计算公式p=w/t=gh/t需要测出:体重、人上升的高度和做引体向上的时间。

1)下列物理量不需要测量的是:单杠的高度。

2)实验中主要用到的测量工具是:体重计、卷尺、秒表。

3)测定小明每次上升的高度:可测出手臂长,手臂长就是做引体向上时其上升的高度。

答案:(1)b (2)体重计;卷尺、秒表(3)可测出手臂长,手臂长就是做引体向上时其上升的高度。

点评:此题主要考查学生的实验能力,要求学生在日常做实验时多动手。

例4 用如图所示的滑轮组匀速提升重为1200n的物体g,物体在10s内上升了1m,滑轮组的机械效率为80%。若不考虑绳重和摩擦,求:(1)拉力的功率;

2)用两种不同的方法求出动滑轮的重力。

一点通:(1)已知物体的重力和提升的高度,根据公式w=gh可求出克服重力做的有用功;已知机械效率,根据公式可求出拉力做的总功,还知道动滑轮上绳子的段数,进一步求出拉力的大小;再利用公式p=w/t求出拉力的功率;

2)根据二力平衡的条件可知,绳子的拉力等于物体与动滑轮重力的1/3,从而求出动滑轮的重力;额外功等于总功与有用功之差,额外功就是克服动滑轮重力做的功;根据公式w=gh可求动滑轮的重力。

答案:(1)有用功w有用=gh=1200n×1m=1200j;

拉力做的总功;

拉力f移动的距离s=3h=3×1m=3m;

拉力的大小;

拉力的功率。

答:拉力的功率为150w。

2)由二力平衡条件得:g动=3f-g物=3×500n-1200n=300n;

或:w额=w总-w有用=500n×3m-1200n×1m=300j;

答:动滑轮的重力为300n。

点评:本题考查有用功、总功、功率、动滑轮的重力等知识,关键是公式及其变形式的灵活运用,难点是求动滑轮的重力,要学会对物体进行受力分析。

思维拓展类。

例5 一列质量为1×103t的火车,以180km/h的速度在平直轨道上匀速行驶,整列火车受到的阻力是9×103n。求:

1)火车的牵引力多大?

2)火车行驶1min时间内,重力做了多少功?机车牵引力做了多少功?牵引力的功率多大?

一点通:1)要解决此题,首先需掌握二力平衡的条件,搞清火车所受牵引力与阻力之间的关系。

2)首先要知道功的计算公式:w=f/s。并且要搞清f与s的关系,s必须是在力的方向上移动的距离。

通过分析,重力没有在力的方向上移动距离,所以重力没有做功。根据功的计算公式计算出牵引力做的功,然后根据公式p=w/t计算出牵引力的功率。

答案:(1)∵火车在平直轨道上匀速行驶。

f牵=f=9×103n

答:火车的牵引力是9×103n。

2)重力方向竖直向下,火车在水平方向移动,所以重力没有做功,因此wg=0。

v=180km/h=50m/s,t=1min=60s

火车在水平方向移动的距离是:s=vt=50m/s×60s=3×103m

所以机车牵引力做的功为:w牵=f牵s=9×103n×3×103m=2.7×107j

p=w/t=2.7×107j/60s=4.5×105w

答:重力做的功为0;机车牵引力做的功为2.7×107j;牵引力的功率为4.5×105w。

点评:此题主要考查了二力平衡的条件及应用,同时考查了功、功率的计算。特别是功的计算,一定要搞清f、s之间的关系,s是在力的方向上移动的距离。

例6 一台功率为100kw的发动机,把它装到汽车上,汽车速度可达到90km/h,把它装到汽船上,汽船的速度只能达到30 km/h,则汽车和汽船行驶时所受的阻力之比是( )

a. 1:3 b. 3:10 c. 9:10 d. 5:6

一点通:功率的计算公式是p=w/t,功的计算公式是w=fs。由此可以推出:p=w/t=fs/t=fv。根据此公式即可得出阻力之比。

解析:根据功率的计算公式:p=w/t=fs/t=fv。在功率一定时,牵引力或阻力与速度成反比。

速度之比:v1:v2=90km/h:30km/h=3:1,阻力之比就是1:3。

答案:a点评:本题是功率和速度以及功的一个综合应用。要求学生能够综合应用公式,并能推导出新的计算公式,解决生活中的实际问题。

功率和机械效率是两个没有直接联系的物理量,并且物理意义也相差甚远。从定义上可以看出,机械效率涉及两个功:有用功和总功,有用功有自己的功率,总功也有自己的功率,这与效率无关。

功率大的机械做功快,但机械效率不一定高,机械效率大的机械只能说明其有用功在总功中占的比例大,但做功不一定快。

求物体在一个过程中的功率时,应该是物体在这个过程中完成的功与完成这一过程的总时间的比值。在运用进行计算时,要注意p、w、t应该是对同一过程而言的。分清有用功率与总功率。

答题时间:45分钟)

一、选择题。

1. 四个同学在石峰公园进行登山比赛。如果规定功率最大者获胜,那么最后的胜出者一定是( )

a. 体重最大的一个 b. 时间最短的一个

c. 速度最大的一个 d.做功最快的一个。

2. 下列关于功率的说法中,正确的是( )

a. 物体做功越多,功率越大

b. 物体做功时间越短,功率越大。

c. 物体做功越快,功率越大

d. 物体做功时间越长,功率越大。

3. 无论是人做功,还是利用机械做功,都有做功快与慢的问题。如图所示的两位同学将相同的重物均从一楼搬运到三楼,所用的时间不同。从图中提供的信息,小红归纳了以下说法,正确的是( )

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