8.1.3 功与功率（机车启动问题）课件-2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

8.1.3机车启动问题 科技生活 额定功率 机车在行驶的过程中，发动机的最大输出功率等于额定功率。 机车的功率就是牵引力的功率，而不是合力的功率。 思考1：视频中汽车启动的方式有什么不同？ 机车启动的两种方式： 1.以恒定功率P额启动 P额= Fv 2.以恒定牵引力F起动 F-f=ma 即恒定加速度启动 思考2：当机车以恒定功率启动时，机车速度v、功率P、牵引力F、加速度a是如何变化的？ 当F= f 时，a＝0 ，v 达到最大。 保持 vm匀速 v F ＝ v P额 a＝ m F－ f ↑ ↓ ↑ ↓ ↓ vm＝ f P额 a 减小的变加速运动 匀速运动 图像 vm v t 0 a t 0 以恒定功率启动：汽车在启动过程中先做加速度不断变小的加速运动，同时牵引力变小，当牵引力等于阻力时，汽车开始以最大做匀速直线运动 注意： 1. F为变力时，发动机做的功只能用W=Pt 计算，不能用W =Fl 计算； 2. 达到最大速度的本质条件是：a=0 3. 达到最大速度时，有 P额 = F vm = f vm 同步训练1 1.质量为                        的列车以恒定不变的功率P额＝1×W ,由静止沿平直轨道加速行驶。如果列车所受阻力大小不变，列车所受阻力大小为                  ，求： （1）在该功率下列车的最大速度是多少？ （2）在该功率下，当速度增大到                 ，加速度是多少？ 思考2：当机车以恒定牵引力启动时，机车速度v、功率P、牵引力F、加速度a是如何变化的？ 当a＝0 时，即F= f 时， v达到最大。 保持vm匀速 F＝ v P额 a＝ m F－ f ↑ ↓ v ↑ ↓ ↓ vm＝ f P额 加速度逐渐减小的变加速运动 匀速运动 a＝ m F－f F 不变 v ↑ P ＝F v ↑ ↑ 当P= P额时， 保持P额继续加速 匀加速运动 图像 vm v t 0 a t 0 v1 以恒定牵引力启动：汽车启动过程经历了三个阶段，一是匀加速直线运动状态，二是变加速直线运动状态，最终做匀速直线运动． 注意： 2. 匀加速结束的条件是：P实=P额 3. 当匀加速结束时速度为v1，P额= Fv1 (其中F= ma + f ) 1. 达到最大速度的本质条件: a=0 4. 当变加速结束时速度为vm，P额= f vm 同步训练2 2.额定功率为80 kW的汽车，在平直公路上行驶的最大速度是20 m/s，汽车的质量是2 t，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小是2 m/s2，运动过程中阻力不变，求： （1）汽车受到的阻力多大； （2）汽车维持匀加速运动的时间是多少。 作业： 必做：根据本节课内容绘制出机车以两种不同方式启动的P-t、F-t图像。 选做：思考当机车在斜面上启动，达到最大速度时牵引力F应满足什么条件,本质又是什么？ $$