机车启动导学案.doc

7.3 功率（第二课时）
机车启动问题
学习目标
1了解并掌握机车的两种启动方式
2 对功W=FLcosθ 的应用
3理解功率的公式P=W/t和P=Fv,并能运用其进行有关的计算
学习重难点 汽车启动过程分析
【课堂六环节】
一、“导”——教师导入新课。（2—3分钟）
二、“思”——学生自主学习，学生结合课本自主学习，完成以下有关内容（时间不少于13分钟）
知识回顾
1）物理意义：功率是表示 的物理量。
（2)定义式：
（3）单位：国际单位制中，功率的单位为 ，简称 ，符号 .
机车启动
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。这个动态过程简图如下：
OO
tO
VO
图1
v
F =P/v
a =
当a=0时，F=f,速度达到最大值vm.
保持vm匀速运动
这一起动过程的V-t图如图1所示。
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
v
OO
tO
图2
tO
vmO
v0
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.
这个动态过程简图如下：
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：
（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= .
（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= = 。
当P=P额时
F =P额/V，V
a =
当a=0时，F=f,速度达到最大值Vm.
保持Vm匀速运动
a定=（F定-f）/m
V ， P =FV
三、“议”——学生起立讨论。小组集体商议以上学习的内容，每位小组成员根据自己的学习思考结果核对、复述、更正、补充以上的学习内容，还可讨论与以上学习内容相关的拓展性知识。（ 9分钟）
四、“展”——学生激情展示。小组代表或教师随机 指定学生展示。（8分钟）
1.有一辆汽车的质量为2×103kg，额定功率为9× 104W。汽车在平直路面上由静止开始运动，所受阻力恒为3×103N。在开始起动的一段时间内汽车以1m/s2的加速度匀加速行驶。从开始运动到停止加速所经过的总路程为270m。求：
（1）汽车匀加速运动的时间；
（2）汽车能达到的最大速度；
（3）汽车从开始运动到停止加速所用的时间。

2.汽车发动机的额定功率为P=60KW，汽车质量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？

五、“评”——教师点评，教师总结规律，点评共性问题，或拓展延伸。（9分钟）
六、“检”——课堂检测。（3分钟）
1．关于功率以下说法中正确的是（ ）
A．据 P=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大
B．据 P=Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比
C．据 P=W/t可知，只要知道时间t内机器所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率
D．根据 P=Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比。
2、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
3．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（ ）
A． B． C． D．