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

2、关系。（P、v、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，

3、其过程可由下面的框图表示：4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

4、输出功率一定时，上坡时由于要增大牵引力，司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

5、）3S末汽车的瞬时功率；6s末汽车的瞬时功率（3）经过多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

6、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

7、功率达到最大）60000W=7500N×vv=8m/s根据v=at(原公式应为vt=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