机车以恒定牵引力启动

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1、7.3功率（第三课时）王亚琪教学目标1、知识与技能（1）进一步理解功率的概念（2）明确机车以恒定加速度启动的过程（3）会用分析、计算和解释现象2、过程与方法P=Fv，分析汽车的启动，注意知识的迁移。3、情感、态度与价值观：感知功率在生活中的实际应用，提高学习物理科学的价值观。教学重难点：运用公式和牛顿第二定律分析机车以恒定加速度启动问题教学方法：教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。教学工具：投影仪、学案50。教学过程：(一)直接引入上节课我们学习了机车以恒定功率启动的过程，找一位学生复述这一过程各个物理量的变化关系。（P、v

2、、F、a）本节课我们专门研究机车以恒定功率启动的过程（二）进行新课（学生活动）学生阅读学案导读部分内容（5分钟）小组讨论学案导思部分内容（5分钟）（教师总结并板书）（10分钟）（2）以恒定加速度启动由知，保持a不变，则牵引力也不变，而由P＝v知，随着速度v的增大，机车输出的功率增大，但任何机械输出的功率都是有限的，故机车的输出功率达到额定功率后将保持不变，以后速度虽继续增大，但并非做匀加速直线运动，因为会变小，当F＝时，机车就以做匀速直线运动。由以上分析可知，车能保持加速度恒定运动一段时间，以后加速度将减小直至为零，其过程可由下面的框图表示：4

3、这一过程的v-t关系可由下图表示。教师强调注意：当机车以恒定的加速度启动时，机车做匀加速直线运动的最大速度，要小于机车的最大速度。由上可知，恒定牵引力的加速，即匀加速运动时，功率一定不恒定.这种加速过程发动机做的功只能用W=Fs计算，不能用W=Pt计算（因为P为变功率）规律总结：在中，当牵引力F一定时，P与速度成正比。即速度越大，所需功率越大；例如起重机起吊同一重物以不同速度匀速上升，输出功率不同，速度越大，起重机输出功率越大。当输出功率P一定时，F与速度成反比。即速度越小，牵引力越大；例如当汽车发动机输出功率一定时，上坡时由于要增大牵引力，司

4、机就只能用换挡的办法减小速度以获得较大的牵引力当速度一定时，P与F成正比。即功率越大，其牵引力越大；例如汽车从平路到上坡，若要保持速度不变，必须加大油门，增大发动机功率来得到较大的牵引力。目标检测4（学生活动）小组讨论学案例1、例2不同代表投影演示（10---15分钟）教师点拨总结例1、额定功率为80kW的汽车，在平直的公路上行驶的最大速度是20m/s，汽车的质量为2t，如果汽车从静止开始运动做匀速直线运动，加速度大小为2m/s2，运动过程中阻力不变，求：（1）汽车所受的恒定阻力大小；（2）3S末汽车的瞬时功率；6s末汽车的瞬时功率（3）经过多

5、长时间汽车功率达到额定值。解：依题意:当汽车达到最大速度时,F牵=f则:P额=fvm得:(2)在匀加速阶段:得:当汽车达到额定功率时:P额=F牵v得:代入得:说明3S末汽车处于匀加速阶段,则:t=3s时,v=at=6m/sP额=F牵v=48Kw6s末汽车的瞬时功率为80Kw(3)依(2)可得:例2、某汽车发动机的额定功率,汽车的质量为，该汽车在水平路面上沿直线行驶时，阻力是车重的0.1倍，（g取10）试求（1）汽车保持额定功率的大小从静止启动后能达到的最大速度是多少？（2）若汽车从静止开始且保持以a=0.5的加速度做匀加速运动，这一过程能维持多

6、长时间？解：P=60000Wm=5000kgf=0.1mga=1m/s2（1）、以恒定功率启动，随着速度的增大牵引力减小，当牵引力减小到与阻力相等时，加速度减为零，这时速度达到最大值F=f=0.1mg=5000N4(2)、以牵引力方向为正方向(在有关矢量计算中一定要注意方向问题)f=－0.1×5000kg×10m/s2=－5000N根据F合＝ma（这一步是最容易出错的）F+f＝maF+(－5000N)＝5000kg×0.5m/s2F=7500N根据P=Fv（此时功率达到最大）60000W=7500N×vv=8m/s根据v=at(原公式应为vt=

7、v0+at，因初速度为零故公式发生变化)8m/s=0.5m/s2tt=16s课堂练习（学生活动）学生自主完成学案导练1、2（教师活动）公布答案课后作业1、完成本学案选作内容2、预习重力势能这一节的内容4