7.3.2 功率(机车启动问题分析)

2012—2013学年度下学期高一年级物理学科 这一起动过程的V-t图如图1所示。 OV导学单 （编写： 孟祥森、刘会、邹猛） t图1 课题： 7.3.2 功率（机车启动问题分析） 课型：问题发现课 时间：2013年 月 日 【学习目标】：1.理解功率的定义及额定功率与实际功率的含义。 2.P=W/t ,P=FV的应用。 3.掌握机车的两种启动方式。 在恒定功率启动过程中，汽车的运动具有以下特点： （1）汽车在启动过程中先做加速度不断减小的加速运动，同时 变小，当牵引力等于 时，汽车开始以最大速度做 运动。 （2）汽车启动过程中的功率始终等于汽车的 （3）汽车的牵引力F和阻力f始终满足牛顿第二定律 （4）汽车的牵引力F和瞬时速度v始终满足P= = （5）在启动过程结束时，因为牵引力和阻力平衡，此时有 【学习重点】：功率的理解，平均功率与瞬时功率的计算 【学习难点】：汽车启动过程分析 问题导学 预习导学： 1.功率：功率是表示 的物理量。定义式： 。功率的单位为 ，简称 ，符号 。 2.额定功率与实际功率 （1）额定功率： 。（2）实际功率： 。 3.功率与速度： 关系式： ①若v是物体的平均速度，则p=Fv对应时间t内的 功率。 ②若v是瞬时速度，则p是表示该时刻的 功率。 4.机车的启动分析： 1、机车以恒定功率起动情况： P一定，速度v变大，加速度a变小，当a=0时，v不变，机车匀速运动，这时牵引力F=f阻，而vm=P额/f阻。画出这个动态过程简图： 2、机车以恒定加速度a起动情况： a一定时，F也一定，P随v增大而增大，当P达到额定功率P额后， F、a不能维持不变，开始减小，但速度还要增大，直到a=0，v达到最大vm=P额/f. 画出这个动态过程简图：这一起动过程的v-t图如图2所示。 这一过程启动具有以下特点： v vmO v0 OtO 图2 tO （1）汽车启动过程中经历了两个阶段：一是 ，二是 ，最终 。 （2）汽车在匀加速运动阶段，汽车的瞬时速度v= ,匀加速所能维持的时间t= . 1

（3）汽车在匀加速运动阶段，汽车的瞬时功率P= 。 （4）汽车在匀加速运动阶段结束时，瞬时功率等于额定功率，即P= = 。 （5）汽车在进入变加速阶段功率恒为 ，进入匀速直线运动时牵引力和阻力平衡，P= = 。 m=5.0×103kg，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重0.1倍，试问： ①汽车保持额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少？ ②汽车从静止开始，保持以a=0.5m/s2的加速度作匀加速直线运动，这一过程维持多长时间？ 4．质量为m的汽车以恒定功率P在平直公路上行驶，若汽车匀速行驶的速度为υ1，当汽车的速度为 υ2时（υ2＜υ1）汽车的加速度大小为（ ） 针对性训练（10分钟） 1、汽车由静止起动即以加速度a作匀加速运动，则汽车达到额定功率时，汽车的速度：（ ） A．同时达到最大值； B．还没有达到最大值； C．在没有达到额定功率前达到最大值； D．此后保持不变。 2.质量为2×103kg的汽车发动机额定功率为80kw,若汽车在平直公路上行驶所受阻力大小恒为4×103N，那么（ ） A．汽车在公路上的最大行驶速度为20m/s B.汽车以额定功率启动，当汽车速度为5m/s时，加速度为8m/s2 C.汽车以2m/s2的加速度做匀加速运动后第2s末发动机实际功率为16kW D．汽车做C中匀加速运动所能维持的时间为5s 3、汽车发动机的额定功率为P=60KW，汽车质量P(12)P12PPA．m1 B．m2 C．m12 D．m(12) 课后反思： 签名： 2

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