初中物理机械难点4——什么是功率

在物理学中，我们用功率表示做功的快慢。在以前的课程当中，我们用单位时间内通过的路程（速度）来表示物体运动的快慢，同样，我们可以用单位时间内做的功来表示做功的快慢。

1功率

功率的定义与公式

定义

在物理学上，单位时间内所做的功叫做功率。

公式

P=W/t

其中，W 表示功，单位J；t表示做功所用的时间，单位s；P 表示功率，单位J/s。

单位

焦耳每秒，符号J/s，为了纪念英国工程师、发明家瓦特在改良蒸汽机方面的突出贡献，人们把功率的单位叫做：瓦特，简称瓦，符号W。

1W=1J/s

在工程技术上，常用功率的单位还有，千瓦（kW）、兆瓦（MW）

1kW=103W

1MW=106W

拓展：

马力---功率的另一种单位，英国、美国等一些国家采用的是英制马力。1英制马力等于550英尺·磅/秒，等于745.7瓦特。在18世纪后期，英国物理学家瓦特(1736—1819)为了测定新制造出来的蒸汽机的功率，他把马力的定义规定为在1分钟内把33000磅（约15000kg）的重物升高1英尺所需的功，这就是英制马力，用字母HP表示。

区别功与功率

功率与功是两个不同的物理量,“功”表示做功的“多少”,而“功率”则表示做功的“快慢”,“多少”与“快慢”的意义不一样，只有在做功时间相同时,做功多的就做功快；否则,做功多,不一定做功就快,即“功率”不一定就大，也就是说:功率与功和

时间两个因素有关。

功率的计算

功率的计算

定义式：利用P=W/t计算

典型例题：一位初中生用30s从坡底爬上了9m高的山坡。他爬坡时的功率与下列哪一个最接近（　　）

A．几瓦 B．十几瓦 C．一百多瓦 D．一千多瓦

【分析】先估测人的质量，然后根据质量求出重力，知道山坡的高度，和爬坡用的时间，根据W=Gh求出他上楼时做的功，再由P=W/t求出功率。

【解答】解：中学生的体重在G=500N左右，山坡的高度为h=9m。

登楼的功率：

P=W/t=Gh/t=(500Nx9m)/30s=150W，

可见，他爬坡时的功率与C选项最接近。故选：C。

推导式：利用P=Fv计算

P=W/t=Fs/t=Fv

由上式可知:功率一定时,力F与速度v成反比。

典型例题：一辆轿车以72km/h的速度在水平路面上沿直线匀速行驶10分钟，轿车的质量为1500kg，行驶时所受阻力为车重的0.2倍（g取10N/kg），则牵引力为　 　N．此时汽车的功率为　 　kW。

【分析】（1）汽车在水平路面上匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，根据f=0.2G=0.2mg求出阻力，利用二力平衡条件求出牵引力的大小；

（2）根据P=W/t=Fs/t=Fv求出汽车的功率。

【解答】解：

（1）汽车做匀速运动，处于平衡状态，由二力平衡条件得牵引力：

F=f=0.2G=0.2mg=0.2×1500kg×10N/kg=3×103N；

（2）汽车的速度：v=72km/h=20m/s；

汽车的功率：

P=W/t=Fs/t=Fv=3×103N×20m/s=6×104W=60kW；

故答案为：3×103；60。

考题再现

习题1：( 2016·无锡)一位同学用20 s从一楼走到三楼，他上楼时的功率可能是( )

A. 1.5 W B. 15W C. 150 W D. 1 500 W

习题2：( 2018·连云港)如图所示，一物块从光滑斜面上A点由静止滑下，B为斜面AC的中点，设物块在AB段重力做功为W1，重力的功率为P1;在BC段重力做功为W2，重力的功率为P2，则下列关系正确的是( )

A. W1>W2 P1>P2 B. W1=W2 P1=P2

C. W1=W2 P1<P2 D. W1<W2 P1<P2

习题3： 在高速铁路上，一列车以324 km/h的速度在平直轨道上匀速行驶50 km.若列车的牵引力为105N，通过这段路程牵引力所做的功为 J，功率为 W.