机车启动专题学案

1、机车启动专题学案一、教学目的：1、能正确计算常见情况下各力的平均功率和瞬时功率。2、能正确分析机车的起动过程。二、重点难点：1、恒定牵引力起动过程的分析。2、额定功率和实际功率的区别和联系。三、教学方法：练习、讨论、讲授四、教学过程：（一）温故知新1. 功率的定义：。2. 功率的物理意义：。3功率的定义式：P二。（1）功率与速度的关系： 。 （2）若V为平均速度，则P表示功率；若V为瞬时速度,则P表示功率；一般（1）式常用于求解平均功率（2）式常用于求解瞬时功率4. 额定功率：机车正常工作时发动机输出的最大功率；5. 实际功率：机车工作时发动机实际输出的功率P实二F牵V （注意：牵引力与速度同

2、方向）（二）自主探究问题：当机车的功率一定时， 若机车的速度在增加， 则机车的加速度是如何变化的呢？机车将做 怎样的运动？本节就研究这一问题。（三）领悟整合汽车启动可分为两类：一类以恒定功率启动，另一类以恒定加速度启动。1、机车以恒定功率起动情况:P 一定，速度v变大，牵引力F变小，加速度a变小，当a = 0时，速度v不变，机车匀速运动，这时牵引力F = Ff，而速度达最大。这个动态过程简图如下:F卜P/v*当a=0时，F=f,速度达 到最大值Vm.这一起动过程的V-t图如图所示：vm =三F f斗保持vm匀速运动t在恒定功率启动过程中，汽车的运动具有以下特点：（1 ）机车在启动过程中先做加速

3、度不断减小的加速运动，同时变小，当牵引力等于，汽车开始以最大速度做 运动。（2） 机车启动过程中的功率始终等于汽车的 。（3） 机车的牵引力 F和阻力Ff始终满足牛顿第二定律 。（4） 机车的牵引力 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：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，但还有加速度，速度还要继续增大，直到a = 0, v达到最大vm =卫。F f这个动态过程简图如下:这一起动过程的v - t图如图所示:OO这一过程启动具有以下特点：（1）机车启动过程

4、中经历了两个阶段：一是,是，最终。（2 ）机车在匀加速运动阶段，机车的瞬时速度v=，匀加速所能达到的最大速度V。=，匀加速所能维持的时间 to二。（3）机车在匀加速运动阶段，机车的瞬时功率P =。（4 ）机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）机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 二=。讨论：机车的运动公式中，Ff代表机车所受的阻力，探究Ff是否指摩擦力，还是其它的力？【例题】汽车发动机的额定功率为P =60kW，汽车质量m=5.0X103kg，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重0.1倍，试问： 汽车保持额定功率从静止起动后能达到的最大

5、速度是多少？ 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？（四）课堂练习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。32、 质量为m=2.0 xiOkg的汽车，发动机的牵引力功率为P=30kW，在水平公路上能达到的最大 速度Vm=15m/s，当汽车的速度为 v=10m/s时加速度为多大？（五）课堂小结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。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.（六）达标测试1 、飞机在飞行时受到的空气阻力与速率的平方成正比。若飞机以速率V 匀速飞行时，发动机的功率为P,则当飞机以速率 nV匀速飞行时，发动机的功率为：（）A. npB. 2np23C. n pD. n p。3、 质量为105 kg的机车，以