機(jī)車啟動問題的導(dǎo)學(xué)案

課題7.3功率〔機(jī)車啟動問題〕學(xué)習(xí)目標(biāo)1、能應(yīng)用P=Fv分析機(jī)車功率一定時，牽引力與速度的關(guān)系2、知道機(jī)車啟動時的兩種方式及過程學(xué)習(xí)重點(diǎn)機(jī)車啟動的過程分析學(xué)習(xí)難點(diǎn)機(jī)車啟動的過程分析復(fù)習(xí)一、功率1、公式：〔1〕P=，P為時間t內(nèi)的平均功率(2)P＝，α為F與v的夾角．①假設(shè)v為平均速度，那么P為．②假設(shè)v為瞬時速度，那么P為2、單位：國際單位制中，功率的單位為，簡稱，符號1W＝J/s1kW＝W。3、物理意義：功率是表示的物理量。4、功率是量合作探究二、機(jī)車啟動1、機(jī)車以恒定功率起動情況：過程中一定，速度v變，加速度a變，當(dāng)a=時，v不變，機(jī)車運(yùn)動，這時牽引力F=，而vm=。這個動態(tài)過程簡圖如下：vFvF=P/va=當(dāng)a=時，F(xiàn)=，速度到達(dá)最大值vm.保持勻速運(yùn)動描繪出以恒定功率啟動動過程中的V-t圖象OOOOtVO在恒定功率啟動過程中，汽車的運(yùn)動具有以下特點(diǎn)：〔1〕汽車在啟動過程中先做加速度不斷減小的加速運(yùn)動，同時變小，當(dāng)牽引力等于時，汽車開始以最大速度做運(yùn)動?！?〕汽車啟動過程中的功率始終等于汽車的〔3〕汽車的牽引力F和阻力f始終滿足牛頓第二定律〔4〕汽車的牽引力F和瞬時速度v始終滿足P=〔5〕在啟動過程結(jié)束時，因?yàn)闋恳妥枇ζ胶?，此時有2、機(jī)車以恒定加速度a起動情況：過程中一定時，也一定，P隨v增大而，當(dāng)P到達(dá)額定功率P額后，、不能維持不變，開始，但速度還要，直到a=，v到達(dá)最大vm=這個動態(tài)過程簡圖如下：當(dāng)P=P額時F=當(dāng)P=P額時F=P額/V，Va=當(dāng)a=0時，F(xiàn)=f,速度到達(dá)最大值Vm.保持Vm勻速運(yùn)動a定=〔F定-f〕/mV，P=FVvvOt圖2tOvmv0這一過程啟動具有以下特點(diǎn)：〔1〕汽車啟動過程中經(jīng)歷了兩個階段：一是，二是，最終?！?〕汽車在勻加速運(yùn)動階段，汽車的瞬時速度v=,勻加速所能維持的時間t=.〔3〕汽車在勻加速運(yùn)動階段，汽車的瞬時功率P=?！?〕汽車在勻加速運(yùn)動階段結(jié)束時，瞬時功率等于額定功率，即P==〔5〕汽車在進(jìn)入變加速階段功率恒為，進(jìn)入勻速直線運(yùn)動時牽引力和阻力平衡，P==。針對訓(xùn)練：汽車發(fā)動機(jī)的額定功率為P=60KW，汽車質(zhì)量m=5.0×103kg，汽車在水平路面上行駛時，阻力是車重0.1倍，試問：①汽車保持額定功率從靜止起動后能到達(dá)的最大速度是多少？②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(yùn)動，這一過程維持多長時間？2、如下圖為修建高層建筑常用的塔式起重機(jī).在起重機(jī)將質(zhì)量m＝5×103kg的重物豎直吊起的過程中，重物由靜止開始向上做勻加速直線運(yùn)動，加速度a＝0.2m/s2，當(dāng)起重機(jī)輸出功率到達(dá)其允許的最大值時，保持該功率