机车启动问题的导学案.doc

PAGE  PAGE 3 寄语：为了不让生活留下遗憾和后悔，我们应该尽可能抓住一切改变生活的机会！ 月 日 课题7.3 功率（机车启动问题）学习目标1、能应用P=Fv分析机车功率一定时，牵引力与速度的关系 2、知道机车启动时的两种方式及过程学习重点机车启动的过程分析学习难点机车启动的过程分析 复习 一、功率 1、公式： （1）P= ，P为时间t内的平均功率 (2)P＝ ，α为F与v的夹角． ①若v为平均速度，则P为 ． ②若v为瞬时速度，则P为 2、单位：国际单位制中，功率的单位为 ，简称 ，符号 1W＝ J/s 1kW＝ W。 3、物理意义：功率是表示 的物理量。 4、功率是 量合作探究 二、机车启动 1、机车以恒定功率起动情况： 过程中 一定，速度v变 ，加速度a变 ，当a= 时，v不变，机车 运动，这时牵引力F= ，而vm= 。这个动态过程简图如下： v F =P/v a = 当a= 时，F = ，速度达到最大值vm. 保持 匀速运动 描绘出以恒定功率启动动过程中的V-t图象 OO t VO 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 2、机车以恒定加速度a起动情况： 过程中 一定时， 也一定，P随v增大而 ，当P达到额定功率P额 后， 、 不能维持不变，开始 ，但速度还要 ，直到a= ， v达到最大vm= 这个动态过程简图如下： 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 = F V 描绘出以恒定加速度启动过程的v-t图象 v O t 图2 tO vm v0 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= = 。 针对训练： 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？ 2、如图所示为修建高层建筑常用的塔式起重机.在起重机将质量m＝5×103 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a＝0.2 m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做vm＝1.02 m/s的匀速运动.取g＝10 m/s2，不计额外???.求： (1)起重机允许输出的最大功率； (2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率