8.1 功与功率 机车启动的两种方式 课件-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

该高中物理课件聚焦机车启动的两种方式，通过知识回顾瞬时功率P=Fv和牛顿第二定律F=ma搭建学习支架，衔接受力分析与核心方程，系统讲解恒定功率与恒定加速度启动的规律及相关图像。 其亮点在于结合电车、油车等生活实例及电动方程式赛车、无人驾驶翻耕机等科技应用，通过模型建构和科学推理培养物理观念与科学思维，课堂小结对比辨析核心区别，助力学生深化理解，教师可借助实例提升教学效率。

机车启动的两种方式 教学目标 LEARNING OBJECTIVES 知识与技能 ● 理解：机车起动过程中物理量的变化规律 ● 掌握：运用P=Fv和F合=ma分析问题的方法 ● 应用：解读v-t图像并解决相关物理问题 过程与方法 ● 体验：从特殊到一般、定性到定量的探究 ● 培养：建立物理模型与运用数学工具的能力 ● 提升：逻辑推理与综合分析问题的能力 情感态度与价值观 ● 激发：联系生活实际，激发物理学习兴趣 ● 体会：体会物理规律在实际中的应用价值 ● 养成：严谨、细致、实事求是的科学态度 明确目标 · 高效学习 · 探索物理奥秘 1.7.2013 在开始新课之前，我们先明确本节课的学习目标。通过学习，大家不仅要掌握相关的物理知识和解题方法，更要在探究过程中提升自己的科学思维能力，并体会到物理与生活的紧密联系。希望大家能带着这些目标，积极投入到接下来的学习中。 ‹#› 知识回顾 瞬时功率表达式： 牛顿第二定律表达式： 机车受力分析 机车启动核心方程 机车功率（即机车牵引力功率）： 机车牛顿第二定律方程： 机车额定功率 P 不变，发动机输出功率一直顶满最大值，不踩油门加功率、不降功率。 恒定功率启动 电车：地板电一脚踩死，整车电控会优先拉满功率，全程接近「恒 P 启动」； 油车：挂 S 档 + 全油门，变速箱延迟升档，把发动机摁在高功率转速，近似模拟恒定功率； 日常轻踩油门：是恒扭矩 / 小功率缓加速，完全不是恒定功率启动 恒定功率启动特点 恒定功率启动相关图像 恒定加速度启动 核心条件：加速度 a = 恒定值（从静止开始的起动过程全解析） 恒定加速度启动特点 第一阶段：匀加速 t=0, v=0 起步 条件：a 恒定 由 F - f = ma 得 F 恒定； 由 P = Fv 得 P 随 v 增大而增大。 结论：匀加速直线运动 第二阶段：变加速 临界点 条件： (恒定) v 继续增大 ⇒ F 减小 ⇒ a 减小； 汽车做加速度减小的加速运动。 结论：变加速直线运动 第三阶段：匀速 临界点 a = 0 条件：a = 0 此时 F = f (合力为0)； 速度达到最大值 ，不再增加。 结论：匀速直线运动 运动规律总结：静止起步 → 匀加速(功率增加) → 变加速(功率恒定) → 匀速( ) 1.7.2013 接下来看第二种方式：恒定加速度起动。这种情况下，司机控制油门，让汽车保持一个恒定的加速度。根据牛顿第二定律，牵引力F必须保持恒定。而速度v在不断增大，根据P=Fv，发动机的实际功率P也在不断增大。这个过程会一直持续到功率达到额定功率。之后，功率不能再增加，情况就和第一种方式一样了，变成加速度减小的加速运动，直到达到最大速度。 ‹#› 恒定加速度启动相关图像 电动方程式（FormulaE）是目前世界上新能源汽车运动中级别最高的赛事，赛车在专业赛道水平路面上由静止启动，在前2s内做匀加速直线运动，2s末达到额定功率，之后保持额定功率继续运动，其 图像如图所示。已知汽车的质量为 ，汽车受到地面的阻力为车重的 ，取 ，下列说法正确的是（　　） A．赛车在2s时的瞬时功率 B．赛车在加速过程中牵引力保持不变 C．该赛车的最大速度是288km/h D．当速度 时，其加速度为 C 我国的“三农”政策取得显著成绩，农业现代化得到全面实施。图为某农场使用无人驾驶拖拉机牵引绿肥翻耕机在水平田地里作业的场景，拖拉机与翻耕机的总质量 ，工作时拖拉机与翻耕机整体所受阻力大小f与速度大小v成正比，即f＝kv ， ，重力加速度 (1)拖拉机以 匀速翻耕时，求此时的牵引力的功率 ； (2)若拖拉机以额定功率 从静止开始加速翻耕，求加速过程的最大速度的大小 ； (3)若拖拉机以额定功率 从静止开始加速翻耕，当拖拉机速度达到 时，求此时的加速度大小a。 课堂小结：机车两种起动方式的核心辨析 01 核心变量区别 • 恒定功率起动：P恒定，v↑导致F↓，a↓（变加速） • 恒定加速度：a恒定，F恒定，v↑导致P↑（先匀后变） 02 解题三大法宝 • 抓临界点：找到功率达额定值时刻( ) • 用核心公式：P=Fv 与 F-f=ma 是解题基石 • 看v-t图像：斜率表加速度，拐点表变加速 03 过程阶段速记 • 恒功率：仅一个变加速阶段，直达最大速度 • 恒加速度：先匀加速，后变加速，共两个阶段 • 共性：最终均达到最大速度 =P额/f 一句话总结：恒定功率“先猛后缓”，恒定加速度“先稳后变”，最终殊途同归，达到由额定功率和阻力决定的最大速度。 1.7.2013 课程接近尾声，我们来总结一下。今天我们学习了机车的两种起动方式，它们的核心区别在于控制变量不同。 首先是核心区别：恒定功率起动以功率为控制变量，F和a随v增大而减小；恒定加速度起动以加速度为控制变量，F不变，P随v增大而增大。 解题的关键是抓住临界点（功率达到额定值的时刻），灵活运用P=Fv和牛顿第二定律这两个公式，并理解v-t图像的物理意义。 最后，希望大家记住这个总结：“先猛后缓”和“先稳后变”，虽然过程不同，但最终殊途同归，都达到最大速度。 ‹#› 感谢观看 $