2. 功率PPT及课堂实录内容

机车启动的问题

教学目标：

1．会分析机车恒定功率和恒定加速度启动过程中，牵引力、速度和加速度的变化情况。

2．

明确机车启动的运动过程，分为几个阶段，各个阶段力与运动的关系。

3．寻找、领会并掌握机车启动问题的解题策略。

重点：

机车启动过程中牵引力、速度，加速度和功率的变化情况及相互制约的关系，注意不同运动过程的衔接点满足的条件。

难点

1.对两种启动方式的v-t图分析

2.学会将牛顿第二定律及功率方程融入机车问题

[教学方法] 利用多媒体、引导分析法、教学推理、讲授法

[教学过程] ◆

相关知识：

(1) 通常我们所说的机车的功率或发动机的功率，实际是指其牵引力的功率，不．是合力的功率。

．．．．．．(2) 对机车等交通工具运行问题，应明确pFv中，P为发动机的实际功率，F为发动机的牵引力，v为机车的瞬时速度。机车正常行驶中实际功率小于或等于其额定功率。

一.机车启动中有关力与加速度的问题

1.常见模型：水平面，斜面

2.核心公式：PFv

，F合=Ffma

问题1：汽车在水平面加速行驶，车子受力情况如何？加速度多大？

易错：汽车的牵引力(Fv)与汽车受到的合外力(F合=F-f) 问题2：汽车达到最大速度的条件（临界）:F牵=f阻, vmaxpe

fp问题3：汽车沿斜面向上加速行驶，车子受力情况如何？加速度多大？

1

（强调：重力沿斜面向下的分力也是阻力）

目的：加强掌握汽车行驶中的受力分析及加速度的求解

二、两种机车启动类型

类型一：恒定功率启动

特点：1.功率P不变（强调：P实和P额的关系）

2.a减小的加速直线运动（分析：V增大，F3.F牵=f，a=0，汽车速度达到最大

过程：

阶段1：a减小的加速直线运动

阶段2：匀速直线运动阶段(F=f，a=0，v达到最大值vmax类型二.恒定加速度（牵引力）启动

特点：流程一

1.功率P=FV=F（at）均匀增加到P额（强调：P实和P额的关系）

2.a（牵引力F）不变的匀加速运动（F-f=ma或F= f+ma不变）

3.匀加速阶段的最大速度vpeFPe

fmape减小，aFf或F合减小）

vmpe

f强调：匀加速阶段的最大速度与汽车最终速度vmax不同

流程二：恒定功率启动(重复流程一) 过程：

阶段1：匀加速直线运动（a不变，F牵不变，P实均匀增加）

2

阶段2：a减小的加速直线运动（P实=P额）

阶段3：匀速直线运动阶段(F=f，a=0，v达到最大值vmaxpe

f三、例题精讲：

例题1：某新型燃料电池汽车总质量为5.0x103kg，

汽车发动机的额定功率为60kW,汽车以额定功率启动, 已知汽车在水平路面行驶时，受的阻力恒定, 若汽车受到的阻力的车重的0.1倍， （1）求汽车能达到的最大速度是多大？ （2）当汽车的速度为10m/s时,汽车的加速度为多少？

例题２：某新型燃料电池汽车总质量为5.0x103kg，汽车发动机的额定功率为60kW,若汽车从静止开始，以0.5m/s2的加速度匀加速启动，已知汽车在水平路面行驶时，受的阻力大小是车重的0.1倍

（1）求汽车的最大的行驶速度为多少？汽车匀加速结束时，汽车的速度多大？ （2)当汽车的速度达到6m/s时，汽车的实际功率是多少？

目的：掌握匀加速启动问题的相关计算。

四．练习

.质量为5t的汽车，在水平公路上由静止开始做匀加速直线运动，加速度为2 m/s2，所受阻力是1000N，则汽车第1s末的功率是（

）

A.22kw

B.20kw

C.11kw

D.10kw

五.课堂小结

两种起动方式的比较：

不同点：以恒定功率起动只有一个变加速阶段，起动过程短，但容易损坏发动机

以恒定牵引力起动有两个加速阶段，起动过程长，但起动平稳有利于保护发动机

相同点：

无论哪种方式起动，汽车所能达到的最大速度相同，达到最大速度的条件相同，都是当a=0时取得。

3

六.布置作业

1、汽车发动机的额定功率为P=60kW，若其总质量为m=5t，在水平路面上行驶时，所受的阻力恒为



3N

，求：

f

510（1）汽车所能达到的最大速度vm．

（2）若汽车以

a

m

/



0.5s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？

2、质量为m的汽车由静止开始以恒定的功率P爬坡（足够长），斜坡的倾斜角为θ，汽车受到的摩擦阻力恒定为f，求汽车所能达到的最大速度vm=?

七.板书设计

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