2019-2020年高中物理 7.3人造衛(wèi)星 宇宙速度教學(xué)案 新人教版必修2

1、11.2km/s>v>7.9km/s2019-2020年高中物理7.3人造衛(wèi)星宇宙速度教學(xué)案新人教版必修2學(xué)習(xí)目標(biāo):1知道人造衛(wèi)星的運(yùn)行原理和軌道。2知道三個宇宙速度。3掌握人造衛(wèi)星的周期、線速度、角速度跟其軌道半徑的關(guān)系學(xué)習(xí)重點(diǎn):1人造衛(wèi)星的運(yùn)行原理和軌道。2人造衛(wèi)星的周期、線速度、角速度跟其軌道半徑的關(guān)系。學(xué)習(xí)難點(diǎn):人造衛(wèi)星的周期、線速度、角速度跟其軌道半徑的關(guān)系主要內(nèi)容:一、人造衛(wèi)星的運(yùn)行原理和軌道1運(yùn)行原理：2運(yùn)行軌道二、宇宙速度：1第一宇宙速度（環(huán)繞速度）：2第二宇宙速度（脫離速度）：3第三宇宙速度（逃逸速度）：三、人造衛(wèi)星的發(fā)射速度和運(yùn)行速度人造衛(wèi)星的發(fā)射速度與運(yùn)行速度

2、是兩個不周的概念。所謂發(fā)射速度是指被發(fā)射物在地面附近離開發(fā)射裝置時的初速度，并且一旦發(fā)射后就再無能量補(bǔ)充，被發(fā)射物僅依靠自己的初動能克服地球引力上升一定高度，進(jìn)入運(yùn)動軌道。要發(fā)射一顆人造地球衛(wèi)星，發(fā)射速度不能小于第一宇宙速度。若發(fā)射速度等于第一宇宙速度，衛(wèi)星只能“貼著”地面近地運(yùn)行，如果要使人造衛(wèi)星在距地面較高的軌道上運(yùn)行，就必須使發(fā)射速度大于第一宇宙速度。所謂運(yùn)行速度，是指衛(wèi)星在進(jìn)入運(yùn)行軌道后繞地球做勻速圓周運(yùn)動的線速度。當(dāng)衛(wèi)星“貼著”地面運(yùn)行時，運(yùn)行速度等于第一宇宙速度。根據(jù)知，人造衛(wèi)星距地面越高（即軌道半徑r越大），運(yùn)行速度越小。實(shí)際上，由于人造衛(wèi)星的軌道半徑都大于地球半徑，所以衛(wèi)星的實(shí)

3、際運(yùn)行速度一定小于發(fā)射速度。人造衛(wèi)星的發(fā)射速度與運(yùn)行速度之間的大小關(guān)系是：11.2km/.yv發(fā)三7.9km/s>v運(yùn)四、人造衛(wèi)星繞行線速度、角速度、周期與半徑的關(guān)系1. 線速度與半徑的關(guān)系：2角速度與半徑的關(guān)系：3周期與半徑的關(guān)系：由五、地球同步衛(wèi)星所謂地球同步衛(wèi)星，是相對地面靜止的跟地球自轉(zhuǎn)同步的衛(wèi)星。衛(wèi)星要與地球自轉(zhuǎn)同步，必須滿足下列條件：1衛(wèi)星繞地球的運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，且衛(wèi)星的運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同（即等于24h）。2衛(wèi)星運(yùn)行的圓形軌道必須與地球的赤道平面重合。3衛(wèi)星的的軌道高度一定（距地面36萬公里）?！纠弧筷P(guān)于第一宇宙速度，下面說法中正確的是：A. 它是人造地

4、球衛(wèi)星繞地球飛行的最小遮度B. 它是近地圓形軌道上人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行速度C. 它是能使衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度D. 它是衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)動時在近地點(diǎn)的速度【例二】設(shè)地球半徑為R,顆人造衛(wèi)星在離地面高度h=R的圓形軌道上運(yùn)行，其運(yùn)行速度是第一宇宙速度的多少倍?【例三】把一顆質(zhì)量為2t的人造地球衛(wèi)星送入環(huán)繞地球運(yùn)行的圓形軌道，已知地球質(zhì)量為6X1024kg，半徑為6.4X103km。這顆衛(wèi)星運(yùn)行的周期是多少小時？【例四】假設(shè)同步1J星的軌道半徑足地球赤道半釋的胛倍，貝V：彳j司步1j暈的向心加速度足赤道上物體m山加速度的（起+1）倍BJ司步1j星的向心加速度足赤道上物體向一心加速度的胛

5、倍c-J刮步Ii星的向心加速度足赤道上物體向心加速度的三倍DJ司步._1丁星的向心加速度足赤道上物體重力加速度的以倍課堂訓(xùn)練l_LLtfJ星繞地球作勻速圓周運(yùn)動，則離地面越近的衛(wèi)星，其()(A)速度越大B.角速度越大c.向心加速度越大D.周期越長r當(dāng)人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周爿.定等于7.9千米秒C. 定大于7.9千米/秒運(yùn)動時，其繞行速度()定小于7.9干米/秒；，D. 介十7。911.2T米/秒.:'+然焉湍?黼蓊三供'B.宇航鼬覺處于失重狀態(tài)4+凡.審艙做圓周運(yùn)動的向心力由地球?qū)λ囊π?子凱貝瑟r見處了大里1八芯裂內(nèi)篙無4熱蝴蝴寸了D19848鎰瓣景篷基公轉(zhuǎn)觚跟4.我

6、國在年月目成功地發(fā)射了顆通汛1_J星，這顆Ii星繞地球公轉(zhuǎn)嗣用逐廈叫'業(yè)健地球自轉(zhuǎn)的角速度u2之比ul/“2=才只然半徑為Ro,地.球表面處的重力加速度為g,一顆人造j星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動，1。地球的半徑為o地球表面處的重力加速度為，一顆人造1J星圍繞地壞1取劊避圓刷垤列'A：瞳星的速度大小為曰.一p星的角速度大小為c.衛(wèi)星的加速度大小為g/2Dp星的運(yùn)動周期芫2. 兩顆人造衛(wèi)星4和B的質(zhì)量之比為1：2,它們的軌道半釋之比為3：1,-a,-JWJ,fr恰好-與地球在同一條直線上，q。知兩顆.p星的()爿.線速度之比v4：v曠1：3B.向心加速度之比吼：盤片。1：3C.向心力

7、之比幾：凡：1：18D.周期之比乃：:3-1。3. '桑人造地球衛(wèi)星離地面高度等于地球的直徑，它繞地球作勻速圓周運(yùn)動的廠uj心加速度(以米秒。為單位)最接近于以下四個數(shù)值中的()A5.B.1C.0.5。D、.0.。1。r'-r'-r'-r'-r-E,豐二"窗訕丙M宣離p書帚刊FI碲的I坐裕.L.rT#爿、厶且，0#=，'tjII4拍rtnr們旦rt中工J.訴市十“°P、WI撲：巴4午.4. Jfjm表不地琳迥。mI星Ll口J少Ii生/flu)Y4'''儀小b網(wǎng)'。'“”曠“一。'

8、鰳表示地球表面的重力加速度，緲0表示地球目轉(zhuǎn)的角速度，則像l!壁所義削地球刈匕馴/。伺引力的大小為()5. 地球半徑為R,地面的重力加速度為g,某小星距地面的高度也為R,設(shè)衛(wèi)星作勻速圓周運(yùn)動，下列說法正確的是()彳.W星的線速度為B.p星的角速度為C.p星的加速度為D.jIJ望的周期為6環(huán)繞地球。做勻速圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星，距地面高度越大，彳.線速度和周期越大B.線逐度午II周期越小C.線速度越大，周期越小D.線速度越小，周期越大.7如果地球自轉(zhuǎn)速度加快以使赤道上的物體能克服地球引力以下說法中正確的是()叮脫離地面飄浮起來，這時地球自轉(zhuǎn)的最大周期p(地球半徑為尺，地面重力加速度為g).8. 已知

9、地球半徑約為6.4X106m，又知月球繞地球的運(yùn)動可近似看作勻速圓周運(yùn)動，則可估算出月球到地心的距離約為m。（結(jié)果只保留一位有效數(shù)字）9. 如果有一個行星質(zhì)量是地球的1/8,半徑是地球半釋的1/2。求在這一行星上發(fā)射衛(wèi)星的環(huán)繞速度。10. 甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星在同一軌道平面上的不同高度處同向運(yùn)動（可視為勻速圓周運(yùn)動），甲距地面的高度為地球半徑的O.5倍，乙距地面的高度為地球半徑的5倍，兩衛(wèi)星的某一時刻正好位于地球表面某點(diǎn)的正上空，求：（1）兩衛(wèi)星運(yùn)行的線速度之比?（2）乙衛(wèi)星至少要經(jīng)過多少周期，兩衛(wèi)星間的距離才會達(dá)到最大?11. 無人飛船“神州二號”曾在離地面高度為H=3.4X105m的圓軌

10、道上運(yùn)行了47小時。求在這段時間內(nèi)它繞行地球多少圈？（地球半徑R=6.37X106m，重力加速度g=9.8m/S2）閱讀材料：靜止衛(wèi)星為何要多次點(diǎn)火1997年5月12日O時，我國新一代通信衛(wèi)星東方紅三號由長征三號甲火箭發(fā)射升空。東方紅三號衛(wèi)星升空后首先進(jìn)入了近地點(diǎn)高209km、遠(yuǎn)地點(diǎn)高36194km、傾角28.3的地球同步轉(zhuǎn)移軌道.當(dāng)日下午4時，衛(wèi)星上490牛推力的遠(yuǎn)地總發(fā)動機(jī)第一次點(diǎn)火，50分鐘后，衛(wèi)星變軌成功，其近地點(diǎn)提高到6488km，傾角減少到12.3（遠(yuǎn)地點(diǎn)高度為36194km不變）.5月13日、14日，在西安衛(wèi)星測控中心控制下，衛(wèi)星上遠(yuǎn)地點(diǎn)發(fā)動機(jī)又先后兩次點(diǎn)火，衛(wèi)星順利進(jìn)入地球準(zhǔn)同

11、步軌道.此后，用衛(wèi)星上10牛推力器進(jìn)行位置捕獲，使衛(wèi)星于5月20日定點(diǎn)在東經(jīng)125的赤道上空。為什么該衛(wèi)星要經(jīng)3次變軌及位置捕獲才能定點(diǎn)工作呢?這是由于地球靜止軌道高度約35860km，且軌道傾角為0（在該軌道運(yùn)行的衛(wèi)星，從地球上看好像是不動的，衛(wèi)星運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相等）。要把衛(wèi)星送到這個高度，并使衛(wèi)星以3.07km/s同步速度運(yùn)行，這就要求火箭能夠達(dá)到10.4km/s的速度它已接近第二宇宙速度（112km/s），一般火箭很難“一步到位”，再因發(fā)射場不在赤道上，所以通常須進(jìn)行多次變軌才能進(jìn)入預(yù)定的地球靜止軌道。我國發(fā)射靜止軌道衛(wèi)星一般是這樣的：用火箭把衛(wèi)星送入約近地點(diǎn)200km、遠(yuǎn)地點(diǎn)3

12、6000km、傾角28.5的橢圓形軌道.衛(wèi)星在運(yùn)行到遠(yuǎn)地點(diǎn)附近時，幾次用衛(wèi)星上遠(yuǎn)地點(diǎn)發(fā)動機(jī)變軌，不斷抬高近地點(diǎn)高度，使橢圓形軌道逐漸拉高為距地面高36000砌的圓軌道.衛(wèi)星進(jìn)入準(zhǔn)同步軌道后，靠星上小推力器向定點(diǎn)位置飄移，并調(diào)整軌道的各個參數(shù).使衛(wèi)星的軌道傾角接近零，軌道周期接近于地球自轉(zhuǎn)周期.衛(wèi)星定點(diǎn)后還要進(jìn)行定點(diǎn)保持.由于地球扁率和太陽光壓會引起衛(wèi)星在定點(diǎn)位置的東西方向上飄移，要克服這種飄移，使衛(wèi)星保持在定點(diǎn)位置的±0.1。范圍，需用星上推力器不斷進(jìn)行軌道修正，每年要付出2m/s的修正速度.日月引力會引起傾角變化，使衛(wèi)星在南北方向上產(chǎn)生飄移，飄移速度約0.75。0.95。/年不等，

13、不同年傷不一樣.要克服這種飄移，使衛(wèi)星在南北方向上也保持在上0.1。的范圍內(nèi)，每年需付出4051m/s的修正速度.所以，地球靜止軌道衛(wèi)星在軌工作壽命期間，地面測控站要定期地測量衛(wèi)星軌道，并定期修正，直到衛(wèi)星上控制系統(tǒng)的燃料用完.2019-2020年高中物理7.3功率教案新人教版必修2課題§課型新授課（2課時）教學(xué)目標(biāo)知識與技能1、理解功率的定義及額定功率與實(shí)際功率的定義。2、，的運(yùn)用過程與方法1、通常指平均功率，為瞬時功率2、，分析汽車的啟動，注意知識的遷移情感、態(tài)度與價值觀感知功率在生活中的實(shí)際應(yīng)用，提高學(xué)習(xí)物理科學(xué)的價值觀。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)理解功率的概念，并靈活應(yīng)用功率的計

14、算公式計算平均功率和瞬時功率。教學(xué)難點(diǎn)正確區(qū)分平均功率和瞬時功率所表示的物理意義，并能夠利用相關(guān)公式計算平均功率和瞬時功率。教學(xué)方法教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生自主閱讀、思考，討論、交流學(xué)習(xí)成果。教學(xué)手段教學(xué)手段多媒體課件學(xué)生活動教學(xué)活動新課導(dǎo)入師：在學(xué)習(xí)了功之后，我們來回憶一下這樣的問題：力對物體所做的功的求解公式是什么？生：功的定義式是W=FLcosa.師：那么只用這一個式子就可以完全描述物體做功這個問題嗎?現(xiàn)在我們來看這樣一個例子.（多媒體分別演示兩幅畫面，并進(jìn)行對比）畫面一：一臺起重機(jī)在1min內(nèi)把lt重的貨物勻速提到預(yù)定的高度.畫面二：另一臺起重機(jī)在30s內(nèi)把1t貨物勻速提到相同的高度.師：

15、這兩臺起重機(jī)做的功是不是一樣呢？生：兩臺起重機(jī)對物體做功的大小相同.師：那么這兩臺起重機(jī)做功有沒有區(qū)別呢?區(qū)別是什么？生：這兩臺起重機(jī)做功還是有區(qū)別的.區(qū)別就在于他們做功的快慢不一樣.師：為了進(jìn)一步研究力對物體做功的快慢，我們進(jìn)入這一節(jié)課的主題：功率.新課教學(xué)、功率師：還是剛才這兩臺起重機(jī)，它們對物體做功的不同之處在哪里，請大家指出來.生（同時回答）：它們做功的快慢不同.師：怎樣比較它們做功的快慢呢？生：它們完成這些功所用的時間不同，第一臺起重機(jī)做功所用時間長，我們說它做功慢；第二臺起重機(jī)做同樣的功，所用的時間短，我們說它做功快.師：這樣研究的前提條件是什么？生：它們做的功相同，在做功大小相同

16、的條件下比較所用的時間，時間越短，做功越快.師：還有沒有其他的比較方法？生：如果時間相同，可以比較做功的多少.在相同的時間內(nèi)做功越多.做功越快.師：做功快慢的比較有兩種方式：一是比較完成相同的功所用的時間；另一是比較在相同的時間內(nèi)完成的功如果時間不同，力對物體做的功也不同，那么怎樣比較力做功的快慢？生：我們可以用力對物體做的功和物體所用時間的比值來表示.師：在物理學(xué)中，一個力所做的功W跟完成這些功所用時間t的比值w/1,叫做功率.用p表示，則P=w/1.那么功率的物理意義是什么？生：功率是描述力對物體做功快慢的物理量.師：上式是功率的定義式，也是功率的量度式，P與w、t間無比例關(guān)系，做功的快慢

17、由做功的物體本身決定.根據(jù)這一公式求出的是平均功率，同時這個公式變形后給我們提供了一種求功的方法：W=pt.根據(jù)公式，功率的單位是什么？生1：由功率的定義式可知，功率的單位由功和時間的單位決定，功率的單位應(yīng)該是J/s.生2：我記得初中所學(xué)的功的單位是瓦特，符號是W.師：這兩種表示方法是等效的，以后我們就用瓦特作為功率的單位，符號是w.除了瓦特這個單位之外，功率還有一些常用單位，例如千瓦（kW），它和W之間的換算關(guān)系是1kW=1000W.另外還有一個應(yīng)該淘汰的常用單位馬力，1馬力=735W.師：功率的這種定義方法叫做什么定義方法？生：比值定義法.師：我們以前學(xué)過的哪一個物理量也是用這種方法來進(jìn)行

18、定義的？生1：這樣定義的物理量非常多，例如密度的定義是質(zhì)量和體積的比值，壓強(qiáng)的定義是壓力和面積的比值，電阻的定義是電壓和電流的比值等等.生2：高中物理中的速度的定義是位移和時間的比值，加速度是速度變化量和時間的比值.師：某一個物理量與時間的比值叫做這個物理量的變化率，速度是位移的變化率，加速度是速度的變化率，功率應(yīng)該叫做功的變化率.你還能不能舉出這樣的例子？生：一天內(nèi)溫度在不同時段變化的快慢是不一樣的，我們就可以用溫度的變化率來表示溫度變化的快慢.師：剛才這位同學(xué)舉的例子很好，希望同學(xué)們仔細(xì)觀察，找出更多的這種表示的例子.師：公式p=w/t是平均功率還是瞬時功率？生1：p=w/t指平均功率.生

19、2：我覺得用這個公式也可以表示瞬時功率，當(dāng)t-Oo時，即表示瞬時功率.師（微笑鼓勵）：這位同學(xué)補(bǔ)充得非常好我們在什么地方也學(xué)過這種方法？生：在對速度進(jìn)行定義時我們也用了這種方法，速度的定義式是v=x/t,這個公式即可以表示平均速度，也可以表示瞬時速度，方法是當(dāng)t-O時，公式表示的速度就是瞬時速度.師：這種方法叫做極限的方法，我們在今后學(xué)習(xí)中有很多地方要用到這種方法，希望大家認(rèn)真體會.師：下面大家閱讀教材7頁“額定功率和實(shí)際功率”一段，提出問題，你對“額定功率和實(shí)際功率”是怎樣理解的？學(xué)生閱讀課本相關(guān)內(nèi)容，思考并回答老師的提問.交流與探究把一枚硬幣放在書的封面上，打開書的封面形成一個斜面，并使硬

20、幣開始下滑，如圖5.31所示.仔細(xì)分析一下，在下滑的過程中硬幣共受到幾個力的作用?哪些力做正功?哪些力做負(fù)功?哪些力沒有做功?如果使斜面的傾角增大，情況會有什么變化？傾角增大時，功率是否也增大？二、額定功率和實(shí)際功率生：實(shí)際功率：指機(jī)器工作中實(shí)際輸出的功率額定功率：指機(jī)器正常工作時的最大輸出功率，也就是機(jī)器銘牌上的標(biāo)稱值.師：額定功率和實(shí)際功率的關(guān)系是什么？生：機(jī)器不一定都在額定功率下工作.實(shí)際功率總是小于或等于額定功率.實(shí)際功率如果大于額定功率容易將機(jī)器損壞.師：那么在機(jī)車啟動和運(yùn)行過程中，發(fā)動機(jī)的功率是指的牽引力的功率還是合外力的功率？生：應(yīng)該是指的牽引力的功率，因?yàn)榘l(fā)動機(jī)是提供牽引力的.

21、師：在功的公式中功與力和位移有關(guān)，功率的定義式中功率與功和時間有關(guān)，那么功率和速度又有什么關(guān)系呢?大家通過幾個相關(guān)的公式來推導(dǎo)一下.三、功率和速度（學(xué)生思考老師提出的問題，推導(dǎo)功率與速度的關(guān)系式）生:根據(jù)功的計算式w=FLcosa和功率的計算公式P=w/1,可以得到P=FLcosa/1,而/七=7,所以P=Fvcosa.師：a指的是什么?什么時候a=0?生：a指的是受力方向和速度方向的夾角，當(dāng)力的方向和速度方向在一條直線上時，a=0.師：我們把這個公式簡化一下，當(dāng)a=o時P=Fv，那么這個公式是表示的平均速度還是瞬時速度呢？生：公式p=Fv中若v表示在時間t內(nèi)的平均速度，p就表示力F在這段時間

22、t內(nèi)的平均功率；如果時間t取得足夠小，公式P=Fv中的v表示某一時刻的瞬時速度時，P表示該時刻的瞬時功率.問題：汽車等交通工具在啟動和行駛過程中，其牽引力和行駛速度是怎樣變化的？請同學(xué)們閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，用自己的話加以解釋。根據(jù)公式P=Fv： 當(dāng)功率P一定時，F(xiàn)與v成反比，即做功的力越大，其速度就越小。當(dāng)交通工具的功率定時，要增大牽引力，就要減小速度。所以汽車上坡時，司機(jī)用換檔的辦法減小速度來得到較大的牽引力。 當(dāng)速度v定時，P與F成正比，即做功的力越大，它的功率就越大。汽車從平路到上坡時，若要保持速率不變，必須加大油門，增大發(fā)動機(jī)功率來得到較大的牽引力。 當(dāng)力F定時，功率P與速度v成正比，即

23、速度越大，功率越大。起重機(jī)吊起同一物體時以不同的速度勻速上升，輸出的功率不等，速度越大，起重機(jī)輸出的功率越大。討論與交流有同學(xué)認(rèn)為：根據(jù)pFv。，機(jī)械的功率p一定，F(xiàn)與v成反比，那么，當(dāng)v趨于零時，F(xiàn)將趨于無窮大；當(dāng)F趨于零時，v趨于無窮大.因此，哪怕功率較小的機(jī)械，也可能獲得很大的牽引力或很大的運(yùn)動速度.你對此有何看法?冋學(xué)們展開討論，發(fā)表各自的觀點(diǎn).小結(jié)本節(jié)講述功率的概念、功率公式的應(yīng)用.功率的概念、功率的物理意義是本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容，如果學(xué)生能懂得做功快慢表示的是能量轉(zhuǎn)化的快慢，自然能感悟出功率實(shí)際上是描述能量轉(zhuǎn)化快慢的物理量.要使學(xué)生確切地理解公式P=Fv的意義，要通過例題的教學(xué)，使學(xué)生會

24、應(yīng)用基本公式進(jìn)行計算，對平均功率和瞬時功率有所理解.瞬時功率的概念學(xué)生較難理解，這是難點(diǎn).學(xué)生往往認(rèn)為，在某瞬時物體沒有位移就沒有做功問題，更談不上功率了.如果學(xué)生沒有認(rèn)識到功率是描述能量轉(zhuǎn)化快慢的物理量，這個難點(diǎn)就不易突破，因此，在前面講清楚功率的物理意義很有必要，它是理解瞬時功率概念和物理意義的基礎(chǔ).關(guān)于發(fā)動機(jī)的額定功率與汽車的最大速率之間的關(guān)系，最好采用課后專題講座的形式進(jìn)行，以便通過分析汽車由開動到勻速行駛的物理過程，使學(xué)生養(yǎng)成分析物理過程的習(xí)慣，避免簡單地套用公式.這里可以增加一節(jié)習(xí)題課，對前三節(jié)也就是第一單元進(jìn)行復(fù)習(xí)，總結(jié)這幾節(jié)的規(guī)律.關(guān)于功率的計算例1質(zhì)量m=3kg的物體，在水平

25、力F6N的作用下，在光滑水平面上從靜止開始運(yùn)動，運(yùn)動時間t=3s,求：(1) 力F在t=3s內(nèi)對物體所做的功。(2) 力F在t=3s內(nèi)對物體所做功的平均功率。(3) 在3s末力F對物體做功的瞬時功率。解析：物體在水平力F的作用下，在光滑水平面上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，、F根據(jù)牛頓第二定律，可求出加速度a=m=2m/s2，貝物體在3s末的速度v=at=6m/s物體在3s內(nèi)的位移s=at2=9m(1) 力F做的功W=Fs=6X9J=54JW(2) 力F在3s內(nèi)的平均功率P=t=18W(或W=18W)(3) 3s末力F的瞬時功率P=Fv=6X6W=36W關(guān)于機(jī)車的啟動問題例2汽車發(fā)動機(jī)的額定功

26、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，g取10m/s2,問： 汽車保持額定功率從靜止起動后能達(dá)到的最大速度是多少？ 若汽車保持0.5m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動，這一過程能維持多長時間？解析：當(dāng)牽引力F大小等于阻力f時，汽車的加速度a=0,速度達(dá)到最大值v,m據(jù)公式P=Fv,可得出汽車最大速度vmP=Fv=fv額m12m/s汽車做勻加速運(yùn)動所能維持的時間應(yīng)該從開始到汽車達(dá)到額定功率的時候，設(shè)汽車做勻加速運(yùn)動時的牽引力為F牽，阻力為f,據(jù)牛頓第二定律，有牽F二f+ma=0.1mg+ma=7500N牽當(dāng)汽車的功率增大到額定功率時，汽車做勻加速過程結(jié)束,設(shè)這時汽

27、車的速度為v,m據(jù)功率公式P=Fv得：8m/s設(shè)汽車能維持勻加速運(yùn)動的時間為t°,貝y：v、二atm0得：t二v/a=16s0m7.3功率學(xué)案基本概念一、功率功率是描述做功快慢的物理量，其定義式為在國際單位制中，功率的單位是，簡稱，符號是1W=。常用單位有，與國際單位的換算關(guān)系是。二、額定功率機(jī)器名牌上標(biāo)注的功率值是，是發(fā)動機(jī)工作是的功率，實(shí)際功率往往這個值。三、功率與速度1、物體在恒力作用下從開始計時到時刻t發(fā)生的位移為l,若力的方向與物體的運(yùn)動方向在冋一直線上，這力所做的功W=，物體的平均速度為，F(xiàn)的平均功率為P=，用速度表示為2、物體在恒力作用下從開始計時到時刻t發(fā)生的位移為1

28、,若力的方向與物體的運(yùn)動方向成一夾角a,這力所做的功為W=，物體的平均速度為,F的平均功率為P=，用速度表示為3、當(dāng)機(jī)械發(fā)動機(jī)的功率一定時，牽引力與速度的關(guān)系為要增大牽引力就必須，也可以通過來提高速度。反饋練習(xí)1一質(zhì)量為m的木塊靜止在光滑的水平面上，從t=0開始，將一個大小為F的水平恒力作用在該木塊上，在t=T時刻F的功率是（）A. B.C.D.2.卡車在平直公路上從靜止開始加速行駛，經(jīng)時間t前進(jìn)距離s,速度達(dá)到最大值。設(shè)此過程中發(fā)動機(jī)功率恒為P,卡車所受阻力為f,則這段時間內(nèi)，發(fā)動機(jī)所做的功為（）A. PtB.fsC.PtfsD.3火車從車站開出作勻加速運(yùn)動，若阻力與速率成正比，則（）A. 火車發(fā)動機(jī)的功率一定越來越大，牽引力也越來越大B. 火車發(fā)動機(jī)的功率恒定不變，牽引力也越來越小C. 當(dāng)火車達(dá)到某一速率時，若要保持此速率作勻速運(yùn)動，則發(fā)動機(jī)的功率這時應(yīng)減小D. 當(dāng)火車達(dá)到某