功率机车启动问题教学教案

高中物理课堂教学教案年月日

教学活动

[新课导入]

一、复习巩固（2min）

1、功率

定义：功W跟完成这些功的比值；

公式：；

物理意义：表示力对物体做功的物理量。

2、额定功率与实际功率

额定功率：是动力机械的最大输出功率，也就是机械铭牌上的标定值。实际功率：是动力机械的输出功率。

注意：机械不一定在额定功率下工作，机械工作时实际功率总是额定功率，机械只能在短暂时间内实际功率略大于额定功率，但不允许长时间超过额定功率。3、功率与速度

功率与速度的关系：P＝（F与v方向相同)

P＝（F与v夹角为α）

平均功率：时间t内功率的平均值，常用公式计算。

瞬时功率：某一时刻功率的瞬时值，能精确地描述做功的快慢，常用公式计算，其中v为瞬时速度，当F与v夹角为α时，。

教师根据学生回答作点评

二、观看赛车启动视频（1min）

师：请一位同学起来描述刚才你看到的情景。

生：赛车手踩油门，赛车由静止开始加速运动。

师：赛车的牵引力由谁提供？

生：赛车的发动机。

师：那么我们最近学习的哪个物理量与赛车发动机的参数有关？

生：功率。

师：今天我们来分析一下汽车（赛车）的启动问题。

[新课教学]

一、汽车启动问题（10min）

师：汽车在水平路面上，且阻力不变的情况下，启动有两种方式：一是以恒定的功率启动，二是以恒定的牵引力启动。

1、以恒定的功率启动

师：请大家结合牛顿第二定律对汽车进行受力分析。

学生活动学生在学案上作答

请学生作图分析并交

流讨论

生：

师：请大家跟据下图对汽车的启动过程进行分析（恒定的功率启动）。

文字描述v-t图像描述

师：启动过程中的常见问题：

（1）、汽车启动过程结束即达到最大速度的条件：；

（2）、汽车启动后所能获得的最大速度：；

（3）、汽车启动过程中加速度与运动时的瞬时速度间的对应关系：。

例1：质量为m=5×103 kg的汽车在水平公路上行驶，阻力是车重的0.1倍，让车保持额定功率为60 kW，从静止开始行驶，求（g取10 m/s2）：

（1）汽车达到的最大速度vmax？

（2）汽车车速v

1=2 m/s

时的加速度？

课堂练习1、质量为2 t的汽车，发动机输出的功率恒为30 kW，在水平公路上能达到的最大速度为15 m/s，当汽车的速度为10 m/s时，其加速度为多大？图中红色部分由学生分组分析、讨论得出

师生共同总结

师生共同完成

学生独立完成

ma

f

F=

-

汽车以恒定功率启动先做加速度逐渐减小的变加速直线运动，最终做匀速直线运动。

2、以恒定的牵引力启动

师：请大家结合牛顿第二定律对汽车进行受力分析。

生：

师：请大家跟据下图对汽车的启动过程进行分析（恒定的牵引力启动）。

文字描述v-t图像描述

例2：质量为m=4.0×103 kg的汽车，发动机的额定功率为P=40 kW，汽车从静止开始以a=0.5 m/s2的加速度行驶，所受阻力F阻=2.0×103 N，则汽车匀加速行驶的最长时间为多少？汽车可能达到的最大速度为多少？请学生作图分析并交

流讨论

图中红色部分由学生分组分析、讨论得出

师生共同完成

ma

f

F=

-

汽车先做匀加速直线运动，再做加速度逐渐减小的变加速直线运动，最终做匀速直线运动。