内容正文:
高三一轮专题复习
机械能
机车启动
年 级:高2019级 学 科:物 理 (教科版)
主讲人: 陈 昭 学 校:四川省通江中学
1
核心素养
物理观念:理清两种启动方式的动态过程,进一步理解运动与相互作用观念和能量观念。
科学思维:从动力学出发,对两种机车启动模型的构建;用图像法深入理解;用比较法找到两种启动方式的异同。
科学探究:能对生活中常见的生活现象解释,例如赛车,起重机向上运送货物等。
科学态度与责任:通过探究过程体会物理学的逻辑之美和方法之美,激发学生探索自然的兴趣,树立正确的科学态度。
模型一 以恒定功率启动
动态过程
过程1
过程2
思考1,:如何理解?
为一切阻碍机车运动的力的合力,即总阻力。
不计空气阻力,只考虑地面对车的摩擦力
=mgsinθ+μmgcosθ
=ma
模型二 以恒定加速度启动
动态过程
过程1
过程2
过程3
模型二 以恒定加速度启动
动态过程
1
v1=
t0=
P=P额(P0)时
P0 v1
P=
相关图像1
模式一:恒定功率启动
模式二:恒定加速度启动
P-t图像
v-t图像
P-t图像
v-t图像
t′
t0
P0
t1
思考2:两种模式下,速度从0到vm时,牵引力做功怎么求?
t′
P0
P-t图像图线与坐标轴围成的面积表示发动机对外做的功,即牵引力做功。
WF=P0t′
P0= P额
vm=
P0= P额
vm=
v1=
思考3:两种模式下,速度从0到vm时,求机车的运动位移x?
①总阻力恒定
②t和x知一求一。
相关图像1
模式一:恒定功率启动
模式二:恒定加速度启动
P-t图像
v-t图像
P-t图像
v-t图像
t′
t0
P0
t1
思考4:那种启动方式加速到最大速度用时少?
t′
P0
t′
提示:刚开始时,牵引力 Fm1> Fm2,则有am1> am2.
在同一坐标系中画出v-t图像.
结论:以恒定功率启动时用时少(t′ < t1).
思考5:起重机向高处运送重物时,应采用什么模式?
画出F-t图像
相关图像2
模式一:恒定功率启动
模式二:恒定加速度启动
F-t图像
a-t图像
F-t图像
a-t图像
t′
o
t0
t1
o
1
t′
o
t0
t1
o
1
思考5:起重机向高处运送重物时,应采用什么模式?
恒定加速度启动,以保证启动瞬间钢索不断裂。
相关图像3
模式一:恒定功率启动
模式二:恒定加速度启动
F-1/v图像
a-1/v图像
F-1/v图像
a-1/v图像
o
o
o
-b
o
-b
得:
当 0时,
-b
-b
例1 [2020·天津卷,8](多选)复兴号动车在世界上首次实现速度350 km/h自动驾驶功能,成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果.一列质量为m的动车,初速度为v0,以恒定功率P在平直轨道上运动,经时间t达到该功率下的最大速度vm,设动车行驶过程所受到的阻力F保持不变.动车在时间t内( )
A.做匀加速直线运动
B.加速度逐渐减小
C.牵引力的功率P=Fvm
D.牵引力做功W=m-m
例2:某一赛车在平直公路上以恒定功率加速启动,其加速度a与速度的倒数的关系图象如图所示,已知运动过程中赛车与路面间的阻力恒定不变,则赛车在加速过程中可以通过图象计算出的数据有( )
A.赛车从启动到达到最大速度的时间
B.加速过程能达到的最大速度
C.赛车发动机的输出功率
D.赛车与路面间的阻力
小结和作业
1.把本节涉及图像再独立画一遍,弄清横纵坐标、 斜率、截距等物理意义;
2.完成配套作业。
模型二 以恒定加速度启动
模型一 以恒定功率启动
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