機(jī)車啟動(dòng)專題學(xué)案

1、機(jī)車啟動(dòng)專題學(xué)案一、教學(xué)目的：1、能正確計(jì)算常見情況下各力的平均功率和瞬時(shí)功率。2、能正確分析機(jī)車的起動(dòng)過程。二、重點(diǎn)難點(diǎn)：1、恒定牽引力起動(dòng)過程的分析。2、額定功率和實(shí)際功率的區(qū)別和聯(lián)系。三、教學(xué)方法：練習(xí)、討論、講授四、教學(xué)過程：(一) 溫故知新1.功率的定義：_。2.功率的物理意義：_。3.功率的定義式： 。 （1）功率與速度的關(guān)系： 。 （2）若為平均速度,則表示_功率； 若為瞬時(shí)速度,則表示_功率；一般（1）式常用于求解平均功率 （2）式常用于求解瞬時(shí)功率4.額定功率：機(jī)車正常工作時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的最大功率；5.實(shí)際功率：機(jī)車工作時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出的功率（注意：牽引力與速度同方向）（二）自

2、主探究問題：當(dāng)機(jī)車的功率一定時(shí)，若機(jī)車的速度在增加，則機(jī)車的加速度是如何變化的呢？機(jī)車將做怎樣的運(yùn)動(dòng)？本節(jié)就研究這一問題。（三）領(lǐng)悟整合汽車啟動(dòng)可分為兩類:一類以恒定功率啟動(dòng)，另一類以恒定加速度啟動(dòng)。1、機(jī)車以恒定功率起動(dòng)情況：一定，速度變大，牽引力變小，加速度變小，當(dāng)時(shí)，速度不變，機(jī)車勻速運(yùn)動(dòng)，這時(shí)牽引力，而速度達(dá)最大。這個(gè)動(dòng)態(tài)過程簡圖如下：vF =P/va =當(dāng)a=0時(shí)，F(xiàn)=f,速度達(dá)到最大值vm.保持vm勻速運(yùn)動(dòng)這一起動(dòng)過程的V-t圖如圖所示：OOtOVO在恒定功率啟動(dòng)過程中，汽車的運(yùn)動(dòng)具有以下特點(diǎn)：（1）機(jī)車在啟動(dòng)過程中先做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，同時(shí) 變小，當(dāng)牽引力等于 ，汽車開始

3、以最大速度做 運(yùn)動(dòng)。（2）機(jī)車啟動(dòng)過程中的功率始終等于汽車的 。（3）機(jī)車的牽引力和阻力始終滿足牛頓第二定律 。（4）機(jī)車的牽引力和瞬時(shí)速度始終滿足 。（5）在啟動(dòng)過程結(jié)束時(shí)，因?yàn)闋恳妥枇ζ胶?，此時(shí)有 。2、機(jī)車以恒定加速度起動(dòng)情況：一定時(shí)，也一定，隨增大而增大，當(dāng)達(dá)到額定功率后，、不能維持不變，開始減小，但還有加速度，速度還要繼續(xù)增大，直到，達(dá)到最大。這個(gè)動(dòng)態(tài)過程簡圖如下：當(dāng)P=P額時(shí)F =P額/V，Va =當(dāng)a=0時(shí)，F(xiàn)=f,速度達(dá)到最大值Vm.保持Vm勻速運(yùn)動(dòng)a定=（F定-f）/mV ， P =FV這一起動(dòng)過程的圖如圖所示：vOOtOt0vmOv0這一過程啟動(dòng)具有以下特點(diǎn)：（1）機(jī)車

4、啟動(dòng)過程中經(jīng)歷了兩個(gè)階段：一是 ，二是 ，最終 。（2）機(jī)車在勻加速運(yùn)動(dòng)階段，機(jī)車的瞬時(shí)速度 ，勻加速所能達(dá)到的最大速度 ，勻加速所能維持的時(shí)間 。（3）機(jī)車在勻加速運(yùn)動(dòng)階段，機(jī)車的瞬時(shí)功率 。（4）機(jī)車在勻加速運(yùn)動(dòng)階段結(jié)束時(shí)，瞬時(shí)功率等于額定功率，即 = （5）機(jī)車在進(jìn)入變加速階段功率恒為 ，進(jìn)入勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)牽引力和阻力平衡， = 。討論：機(jī)車的運(yùn)動(dòng)公式中，代表機(jī)車所受的阻力，探究是否指摩擦力，還是其它的力？【例題】汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為，汽車質(zhì)量m=5.0×103kg，汽車在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車重0.1倍，試問：汽車保持額定功率從靜止起動(dòng)后能達(dá)到的最大速度是多少？汽車從靜

5、止開始，保持以a=0.5m/s2的加速度作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，這一過程維持多長時(shí)間？（四）課堂練習(xí)1、汽車由靜止起動(dòng)即以加速度a作勻加速運(yùn)動(dòng)，則汽車達(dá)到額定功率時(shí)，汽車的速度：（ ）A同時(shí)達(dá)到最大值；B還沒有達(dá)到最大值；C在沒有達(dá)到額定功率前達(dá)到最大值；D此后保持不變。2、質(zhì)量為m=2.0×103kg的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力功率為P=30kW，在水平公路上能達(dá)到的最大速度vm=15m/s，當(dāng)汽車的速度為v=10m/s時(shí)加速度為多大？（五）課堂小結(jié)1、機(jī)車以恒定功率起動(dòng)情況：P一定，速度v變大，加速度a變小，當(dāng)a=0時(shí)，v不變，機(jī)車勻速運(yùn)動(dòng)，這時(shí)牽引力F=f阻，而Vm=P額/f阻。2、機(jī)車以恒定加速度a起動(dòng)情況：a一定時(shí)，F(xiàn)也一定，P隨V增大而增大，當(dāng)P達(dá)到額定功率P額后，F(xiàn)、a不能維持不變，開始減小，但速度還要增大，直到a=0，V達(dá)到最大Vm=P額/f.（六）達(dá)標(biāo)測試1、飛機(jī)在飛行時(shí)受到的空氣阻力與速率的平方成正比。若飛機(jī)以速率V勻速飛行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P，則當(dāng)飛機(jī)以速率nV勻速飛行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為：（ ）np 2np n2p n3p。3、質(zhì)量為105 kg