8.1.4功率（机车启动） 导学案 -2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

弘济高中 8.1.4 功率（机车启动） 班级 姓名 小组 【学习目标】 1. 通过回顾旧知，能解决平均功率和瞬时功率的计算； 2. 通过本节课的学习，能分析机车以恒定功率启动时，速度、牵引力、加速度的变化； 3. 通过本节课的学习，能分析机车以恒定加速度启动时，速度、牵引力、加速度的变化； 4. 通过情景分析，能求解机车启动问题中速度最大值、加速度和牵引力及额定功率的值。 【重点难点】 重点：机车启动两种方式的过程分析； 难点：两种机车启动中相关物理量的求解和图像问题； 【课程导引】 1、 恒定功率启动 2、 恒定加速度启动 【典例分析】 例1 汽车发动机的额定功率为60kw，汽车质量为5t，汽车在运动中所受阻力的大小恒为车重的0.1倍。求：(1)若汽车以额定功率启动,则汽车所能达到的最大速度是多少? (2)当汽车速度达到5m/s时，其加速度是多少? (3)若加速5s速度达最大值，则从起始时刻到速度达最大，牵引力做了多少功？ (4)画出对应的F-t，v-t，P-t图像。 例2 汽车的质量为4×10kg，额定功率为64kw，运动中阻力大小恒为车重的0.1倍，汽车在水平路面上从静止开始以8×10N的牵引力出发，求： (1) 汽车所能达到的最大速度？ (2)汽车在匀加速阶段的最大速度v1？(提示：) (3)汽车能保持匀加速运动的最长时间？ (4)汽车加速度为0.6m/s2时的速度v2？(提示:先求牵引力再求速度) (5)求汽车在t=6s时的瞬时功率？(提示:先求速度再求功率) (6)试画出整个过程中的P-t、F-t、v-t图像。 例3 如图，某同学通过一轻动滑轮提升质量m=1kg的物体，他竖直向上拉绳子，使物体由静止开始以5m/s2的加速度上升，在此后的1s时间内(取g=10m/s2)，求： ①拉力F在1s末的瞬时功率？ ②求拉力F在1s内的平均功率？ 变式训练1 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动。其v−t图象如图所示。已知汽车的质量为m=2×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，则以下说法正确的是（  ） A.汽车在前5s内的牵引力为4×103N B.汽车在前5s内的牵引力为6×103N C汽车的额定功率为40Kw D. 汽车的最大速度为30m/s 变式训练2 下列各图是反映汽车（额定功率P额）从静止开始匀加速启动，最后做匀速运动的过程中，其速度随时间以及加速度、牵引力和功率随速度变化的图像，其中正确的是（ ） 额 额 额 【课堂小结】 高一物理 第 3 页（共 4 页） 高一物理 第 4 页（共 4 页） 高一物理 第 1 页（共 4 页） 高一物理 第 2 页（共 4 页） 学科网（北京）股份有限公司 $$