機車啟動專題學案

1、機車啟動專題學案一、教學目的：1、能正確計算常見情況下各力的平均功率和瞬時功率。2、能正確分析機車的起動過程。二、重點難點：1、恒定牽引力起動過程的分析。2、額定功率和實際功率的區(qū)別和聯(lián)系。三、教學方法：練習、討論、講授四、教學過程：（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：P=。（1）功率與速度的關系：。（2）若V為平均速度，則P表示功率；若V為瞬時速度，則P表示功率；一般（1）式常用于求解平均功率（2）式常用于求解瞬時功率4 .額定功率：機車正常工作時發(fā)動機輸出的最大功率；5 .實際功率：機車工作時發(fā)動機實際輸出的功率P實=5牽V（注意：牽引力與速度同方

2、向）（二）自主探究問題：當機車的功率一定時，若機車的速度在增加，則機車的加速度是如何變化的呢？機車將做怎樣的運動？本節(jié)就研究這一問題。（三）領悟整合汽車啟動可分為兩類：一類以恒定功率啟動，另一類以恒定加速度啟動。1、機車以恒定功率起動情況:P一定，速度v變大，牽引力F變小，加速度a變小，當a=0時，速度v不變，機車勻速P運動,這時牽引力F=Ff,而速度達最大vm=。這個動態(tài)過程簡圖如下:Ff在恒定功率啟動過程中，汽車的運動具有以下特點：(1)機車在啟動過程中先做加速度不斷減小的加速運動，同時變小，當牽引力等于,汽車開始以最大速度做運動。(2)機車啟動過程中的功率始終等于汽車的。(3)機車的牽引

3、力F和阻力Ff始終滿足牛頓第二定律。(4)機車的牽引力F和瞬時速度v始終滿足P=。(5)在啟動過程結(jié)束時，因為牽引力和阻力平衡，此時有。2、機車以恒定加速度a起動情況：a一定時，F(xiàn)也一定，P隨v增大而增大，當P達到額定功率P額后，F(xiàn)、a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Pa=0,v達到取大vm=一Ff這個動態(tài)過程簡圖如下:這一起動過程的v-t圖如圖所示:這一過程啟動具有以下特點：(1) 機車啟動過程中經(jīng)歷了兩個階段：一是,是,最終。(2)機車在勻加速運動階段，機車的瞬時速度v=,勻加速所能達到的最大速度Vo=,勻加速所能維持的時間to=。(3)機車在勻加速運動階段，機

4、車的瞬時功率P=。(4)機車在勻加速運動階段結(jié)束時，瞬時功率等于額定功率，即P=(5)機車在進入變加速階段功率恒為,進入勻速直線運動時牽引力和阻力平衡，P=。討論：機車的運動公式中，F(xiàn)f代表機車所受的阻力，探究Ff是否指摩擦力，還是其它的力？【例題】汽車發(fā)動機的額定功率為P=60kW,汽車質(zhì)量m=5.0X103kg,汽車在水平路面上行駛時，阻力是車重0.1倍，試問：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？汽車從靜止開始，保持以a=0.5m/s2的加速度作勻加速直線運動，這一過程維持多長時間？（四）課堂練習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：

5、（）A.同時達到最大值；B.還沒有達到最大值；C.在沒有達到額定功率前達到最大值；D.此后保持不變。2、質(zhì)量為m=2.0X103kg的汽車，發(fā)動機的牽引力功率為P=30kW,在水平公路上能達到的最大速度Vm=15m/s,當汽車的速度為v=10m/s時加速度為多大？（五）課堂小結(jié)1、機車以恒定功率起動情況：P一定，速度v變大，加速度a變小，當a=0時，v不變，機車勻速運動，這時牽引力F=f阻，而Vm=P額/f阻。2、機車以恒定加速度a起動情況：a一定時，F(xiàn)也一定，P隨V增大而增大，當P達到額定功率P額后，F(xiàn)、a不能維持不變，開始減小，1速度還要增大，直到a=0,V達到最大Vm=P額/f.（六）達標測試1、飛機在飛行時受到的空氣阻力與速率的平方成正比。若飛機以速率V勻速飛行時，發(fā)動機的功率為P,則當飛機以速率nV勻速飛行時，發(fā)動機的功率為：（）A.npB.2npC.n2pD.n3p。3、質(zhì)量為105kg的機車，以