《機械能及其守恒定律（發(fā)動機啟動問題）》人教版必修高一物理精選PPT課件

1、專題7.3,功率2-發(fā)動機啟動問題,關于額定功率和實際功率,1）額定功率： 指機器正常條件下可以長時間工作的最大輸出功率，也就是機器銘牌上的標稱值。 （2）實際功率： 指機器工作中實際輸出的功率 (3) 實際功率總是 額定功率。 實際功率如果大于額定功率容易將機器損壞。 (4)機車發(fā)動機的功率指牽引力的功率而不是合外力或阻力的功率 。 起重機調(diào)起貨物的功率指鋼繩拉力的功率,小于或等于,發(fā)動機的功率是哪個力的功率,發(fā)動機的功率指牽引力的功率而不是指合外力或阻力的功率。 額定功率、實際輸出功率的關系？ 發(fā)動機的額定功率指的是該機器正常工作時的最大輸出功率，并不是任何時候發(fā)動機的功率都等于額定功率，

2、實際輸出功率可在零和額定值之間取值,觀 看 圖 片,本節(jié)要討論的問題,1. 恒功率啟動問題 2. 恒加速度啟動問題,機車兩種啟動問題研究,1、運動模型,F-牽引力,f-阻力,機車兩種啟動問題研究,1、在額定功率下啟動,P =Fv F-f= ma,P/v f = ma,汽車做什么運動,額定功率 P 恒定，速度 v 增大,機車兩種啟動問題研究,P恒定,P = F v,v,F,f、m 一定,a,當F =f 時,達到最大速度vm,第一階段：變加速運動（） 第二階段：勻速運動（v = vm,1、在額定功率下啟動,a =0,vm=P額 / F=P額 / f,汽車做什么運動,a,能定性畫出t圖象嗎,機車兩種

3、啟動問題研究,功率P一定,阻力Ff不變,變加速直線運動,達到最大速度v勻大,F=Ff時,a=0,勻速直線運動,以恒功率啟動時，運動性質(zhì),機車兩種啟動問題研究,勻速運動時最大速度V勻大=,F=f 時，a=0 V最大,V勻大,F - f = ma,發(fā)動機做的功只能用W =Pt計算，不能用 W =Fs計算（因為F為變力,變加速運動中速度為V時a=,機車兩種啟動問題研究,恒功率啟動時,v-t圖,V,t,o,0-t時間內(nèi)位移和vt/2 誰大,V=v0+at X=v0t+at2/2 2ax=v2-v02 x/t=(v+v0)/2 X=vt-at2/2 上述公式成立嗎? 不成立,機車兩種啟動問題研究,機車在

4、恒定功率啟動的加速過程一定不是勻加速。 這種加速過程發(fā)動機做的功只能用W=Pt 計算。不能用W =Fl 計算！ （因為F 為變力, W =Fl 只適用于恒力做功,1、在額定功率下啟動,機車兩種啟動問題研究,P =Fv F-f= ma,P/v f = ma,汽車做什么運動,加速度a 恒定，速度 v 增大,2、恒定加速度啟動,機車兩種啟動問題研究,a一定,F一定,P =F v,v,P,P=P額時,v1=a t1,v,a,F,a=0,v=vm,當F =f 時,Ff =ma,第一階段：勻加速； 第二階段：變加速（ ）； 第三階段：勻速（,2、恒定加速度啟動,a0,v,P/v f = ma,P額不變,a

5、,v=vm,vm=P額 / F=P額 / f,機車兩種啟動問題研究,加速度a一定,牽引力不變,勻加速直線運動,PP額，繼續(xù)勻加速,PFv,汽車以恒加速度啟動,變加速直線運動,保持P額繼續(xù)加速,達到P額時,FFf,機車兩種啟動問題研究,在發(fā)動機的功率達到額定功率以前，發(fā)動機做的功只能用W = Fs計算，不能用W = P t計算（因為P為變功率,汽車以恒加速度啟動勻加速運動階段W用什么公式,機車兩種啟動問題研究,已知汽車m、P額和阻力f。以恒加速度a啟動,則勻加速運動的最大速度V加大=？勻加速運動可維持最長的時間t勻加=,F - f = ma,P額 = F V加大,機車兩種啟動問題研究,恒加速度啟

6、動時,v-t圖,V,t,o,機車兩種啟動問題研究,3、兩種啟動的比較,1）最大速度均為,vm=P額 / F=P額 / f,2）最后均以最大速度做勻速直線運動,3）后兩個階段的運動情況相同,變加速后再勻速,機車兩種啟動問題研究,例題 汽車發(fā)動機的額定牽引功率為60kw，汽車質(zhì)量為5103kg，汽車在水平地面上行駛時，阻力是車重的0.1倍，試求： (1)汽車保持以額定功率從靜止起動后能達到的最大速度是多少,2)若汽車從靜止開始，保持0.5m/s2的加速度做勻加速直線運動，這一過程能維持多長時間,練習,1.汽車由靜止起動即以加速度a作勻加速運動，則汽車達到額定功率時，汽車的速度（ ） A、同時達到最

7、大值(P/f) B、還未達到最大值(P/f) C、在沒有達到額定功率前已達到最大值 D、此后保持不變,B,2靜止的列車在平直軌道上以恒定的功率起動，在開始的一小段時間內(nèi)，列車的運動狀態(tài)是（ ） A、做勻加速直線運動 B、列車的速度和加速度均不斷增加 C、列車的速度增大，加速度減小 D、列車做勻速運動,C,練習,3汽車發(fā)動機的額定功率為60KW，汽車質(zhì)量為5t，汽車在水平路面上行駛時，阻力是車重的0.1倍，試問：（1）汽車保持額定功率從靜止起動后，能達到的最大速度是多少？（2）汽車從靜止開始，保持以0.5m/s2 的加速度作勻加速運動，這一過程能維持多久,解: （1）V勻大=P額/f=12m/s ( 2) F-f=ma F=f+ma=7.5103N V加大=P額/F=8m/s t勻加=(V加大-0)/a=16s,練習,4.汽車質(zhì)量為2.0 103kg, 發(fā)動機額定功率24kW ,當它在水平公路上勻速行駛使能達到的最大速度是15m/s。（設行駛過程中