2022年高中物理 7.3机车启动模式学案新人教版必修2.doc

2022年高中物理 7.3机车启动模式学案新人教版必修2【学习目标】1、巩固理解公式P=Fv的意义，能用来解释现象和进行计算2、能用公式P=Fv讨论汽车等交通工具的启动问题学习重点】能用公式P=Fv讨论汽车等交通工具的启动问题学习难点】汽车等交通工具的启动过程分析学习过程】学习任务1：功率与速度 回忆： 求解功率的公式？分析： 从P=Fv可以看出，汽车、火车等交通工具和各种起重机械，当发动机的功率P一定时，牵引力F与速度v成反比，要增大牵引力，就要减小速度应用： 汽车发动机的转动通过变速箱中的齿轮传递到车轮上，转速比可以通过变速杆来改变发动机输出的功率不能无限制地增大，所以汽车上坡时，司机要用“换挡”的办法减小速度，来得到较大的牵引力在平直公路上，汽车受到的阻力较小，这时就可以使用较高转速比的档位，在发动机功率相同的情况下使汽车获得较高的速度学习任务2：额定功率和实际功率 学习： 电动机、内燃机等动力机械常常标有额定功率，这是在额定转速下可以较长时间工作时输出的功率实际输出功率往往小于这个数值 举例： 某汽车内燃机的额定功率是97kW，但在平直公路上中速行驶时，发动机实际输出的功率只有20kW左右。

注意： 在特殊情况下，例如越过障碍时，司机可通过增大供油量可以使实际输出的功率大于额定功率，但这对发动机有害，只能工作很短时间，而且要尽量避免小结： 额定功率指机器正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值实际功率是指机器工作中实际输出的功率机器不一定都在额定功率下工作实际功率总是小于或等于额定功率①当功率P一定时，即做功的力越大，其速度就越小当汽车发动机功率一定时，要增大牵引力，就要减小速度所以汽车上坡时，司机用换挡的办法减小速度来得到较大的牵引力②当速度v一定时，即做功的力越大，它的功率也越大汽车从平路到上坡，若要保持速度不变，必须加大油门，增大发动机功率来得到较大的牵引力③当力F一定时，即速度越大，功率越大起重机吊同一物体以不同速度匀速上升，输出功率不等，速度越大，起重机输出功率越大学习任务3：交通工具的启动模式之一-----保持恒定功率（一般为额定功率）启动 问题1：汽车以恒定功率启动，速度由静止开始增加，汽车提供的牵引力如何变化？ 问题2：汽车的加速度如何变化？汽车的运动形式如何？ 问题3：何时速度达到最值？此时汽车加速度如何？牵引力为多大？此后汽车的运动形式又如何？作图： 画出速度—时间图像辅助理解总结： 例题： 汽车发动机的额定功率为60kW，汽车的质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍。

汽车保持额定功率不变从静止启动后，（g取10m/s2） （1）汽车所能达到的最大速度是多少？（2）当汽车的加速度为2 m/s2时的速度多大？（3）当汽车的速度为6 m/s时的加速度多大？ 【课后作业】（　　 　）1、一辆汽车以速率v1沿一略倾斜的坡路向上匀速行驶，若保持发动机功率不变，沿此坡路向下行驶的速率为v2，若汽车以同样的功率在水平路面匀速行驶时，假设汽车所受的摩擦阻力不变，其车速是A． B． (vl+v2)／2 C．2v1v2(vl+v2) D．v1v2／(vl+v2)（　　 　）2、设河水的阻力与船的速度成正比，当船的速度加倍时，轮船发动机的功率是原来的A．2倍 B．4倍 C．倍 D．2倍（　　 　）3、货轮拖曳驳船所需的力与其速率成正比，当拖曳速率为lOkm／h，所需功率为20kW，则速度减为5km／h时所需功率为 A．5KW B．lOkW C．20kW D．40kW（　　 　）4、飞机、轮船运动时受到的阻力并不恒定，当速度很大时，阻力和速度的平方成正比，这时要把飞机、轮船的最大速度增大到原来的2倍，发动机的输出功率要增大到原来的A．2倍 B．4倍 C．6倍 D．8倍 （　　 　）5、某汽车的额定功率为P，在很长的水平直路上从静止开始行驶，则下列说法正确的是 A．汽车在很长时间内都可以维持足够大的加速度而作匀加速直线运动。

B．汽车可以保持一段时间内做匀加速直线运动 C．任何一段时间内汽车都不可能做匀加速运动 D．若汽车开始做匀加速运动，则汽车刚达到额定功率P时，速度亦达到最大值　　 　）6、雨滴在空中运动时所受阻力与其速度的平方成正比，若有两个雨滴从同一高度落下，其质量分别为M、m，落至地面前均已做匀速直线运动，则落地前其重力的瞬时功率之比为A． B． C． D．（　　 　）7、汽车以额定功率从水平路面上坡时，司机换挡的目的是A．增大速度，增大牵引力 B．减小速度，减小牵引力C．增大速度，减小牵引力 D．减小速度，增大牵引力8、质量为m、额定功率为P的汽车在平直公路上行驶若汽车行驶时所受阻力大小不变，并以额定功率行驶，汽车能达到的最大速度为v1；当汽车以速率v2（v1大于v2）行驶时，它的加速度是多少？9、质量为m=2000kg的汽车，发动机功率P=30kW，在水平路面上能以v=15m／s的最大速率匀速前进若保持功率不变，当速率减至v′=10m／s时汽车的加速度大小为多少?10、汽车质量为5t，额定功率为30kW。

(1)若汽车在水平路上行驶时所受阻力为2000N，则最大车速为多少? (2)如阻力不变，汽车在水平路上用lOm／s的速度行驶，实际功率多大?(3)如阻力不变，汽车能否以lOm／s的速度在倾角为10°的斜坡上向上匀速行驶?已知sin10°=0.1711、质量的小汽车，以额定功率行驶在平直公路上的最大速度是 开上每前进20m升高1m的山坡时最大速度是 如果这两种情况中车所受的摩擦阻力相等求：(1)摩擦阻力 (2)汽车发动机的功率（3）汽车沿原山坡下行时的最大速度（g取）。