機(jī)車(chē)的兩種啟動(dòng)方式(2課時(shí))機(jī)車(chē)的兩種啟動(dòng)方式(2課時(shí))機(jī)車(chē)的兩種啟動(dòng)方式(2課時(shí))機(jī)車(chē)的兩種啟動(dòng)方式(2課時(shí))編制僅供參考審核批準(zhǔn)生效日期地址：電話：傳真:郵編:山西省靈石縣第一職業(yè)高級(jí)中學(xué)備課紙（一）授課教師李峰總第____課時(shí)課題機(jī)車(chē)的兩種啟動(dòng)方式（2課時(shí)）授課方法講授法授課類型新授課授課時(shí)間______年____月____日第____節(jié)授課班級(jí)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能1、 理解機(jī)車(chē)的兩種啟動(dòng)過(guò)程及其特點(diǎn)。2、 學(xué)會(huì)用機(jī)車(chē)啟動(dòng)的關(guān)鍵條件解題過(guò)程與方法1、能夠運(yùn)用兩種啟動(dòng)的特點(diǎn)解機(jī)車(chē)的啟動(dòng)問(wèn)題2、學(xué)生會(huì)自己動(dòng)手推導(dǎo)，討論，分析機(jī)車(chē)問(wèn)題。3、培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)并體會(huì)物理學(xué)中的邏輯性，通過(guò)自己的推理去感受物理學(xué)習(xí)中的樂(lè)趣。教學(xué)重點(diǎn)1、 理解解決機(jī)車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題的兩個(gè)核心公式2、 理解機(jī)車(chē)兩種啟動(dòng)方式中各段的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。教學(xué)難點(diǎn)學(xué)會(huì)分析機(jī)車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題中的解題關(guān)鍵及突破點(diǎn)。對(duì)兩種啟動(dòng)方式的V-t圖像分析學(xué)會(huì)將牛頓第二定律及功率方程融入機(jī)車(chē)問(wèn)題。教具多媒體課件學(xué)情分析德育滲透由于本節(jié)內(nèi)容的難度較大，首要的一條就是學(xué)生對(duì)前面知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)問(wèn)題，對(duì)牛頓第二定律而言，F(xiàn)=ma中的F是指合力；怎樣用v-t圖去描述物體的運(yùn)動(dòng)等；第二，學(xué)生應(yīng)自己動(dòng)手推導(dǎo)從而得出結(jié)論，切忌死記結(jié)論；第三，這節(jié)最終的問(wèn)題要落實(shí)在做題上，學(xué)生通過(guò)習(xí)題去了解過(guò)程并且掌握解題關(guān)鍵條件，從而對(duì)整個(gè)問(wèn)題有一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。山西省靈石縣第一職業(yè)高級(jí)中學(xué)備課紙（二）通常講機(jī)車(chē)的功率是指機(jī)車(chē)的牽引力的功率，P＝Fv恒成立，與阻力f無(wú)關(guān)，與P是否為額定功率無(wú)關(guān)，與機(jī)車(chē)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。機(jī)車(chē)可通過(guò)油門(mén)控制功率，可通過(guò)換檔調(diào)整速度從而改變牽引力。機(jī)車(chē)起動(dòng)通常有兩種方式，下面把這兩種啟動(dòng)方式的規(guī)律總結(jié)如下：一、機(jī)車(chē)以恒定功率啟動(dòng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程1、機(jī)車(chē)以恒定的功率P啟動(dòng)后，若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的阻力不變，由于牽引力F＝P／v，根據(jù)牛頓第二定律：F－f＝ma即P／v－f＝ma所以：當(dāng)速度v增大時(shí)，加速度a減小。當(dāng)加速度a＝0時(shí)，機(jī)車(chē)的速度達(dá)到最大，此時(shí)有：。以后，機(jī)車(chē)已vm做勻速直線運(yùn)動(dòng)。2、這一過(guò)程，F(xiàn)、v、a的變化也可表示為：用v－t圖，這一過(guò)程可表示為右下圖：最大速度之前是一段曲線。4、以恒定功率啟動(dòng)的特點(diǎn)：（1）汽車(chē)在啟動(dòng)過(guò)程中先做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)牽引力變小，當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，開(kāi)始以最大速度勻速運(yùn)動(dòng)。（2）汽車(chē)在啟動(dòng)過(guò)程中的功率始終等于汽車(chē)的額定功率。（3）汽車(chē)的牽引力和阻力始終滿足牛頓第二定律F－f＝ma。（4）汽車(chē)的牽引力和瞬時(shí)速度始終滿足P－P額＝Fv。（5）在啟動(dòng)過(guò)程結(jié)束時(shí)，因?yàn)闋恳妥枇ζ胶?，此時(shí)有P額＝Fvm＝fvm。（6）從能的角度看，啟動(dòng)過(guò)程中牽引力所做的功一方面用以克服阻力做功，另一方面增加汽車(chē)的動(dòng)能。二、機(jī)車(chē)以恒定加速度啟動(dòng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程1、機(jī)車(chē)以恒定的加速度a啟動(dòng)時(shí)，牽引力F、阻力f均不變，此時(shí)有：F－f＝ma。機(jī)車(chē)勻加速運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)功率：P＝Fv＝（f＋ma）?v＝（f＋ma）?at≤P額。勻加速階段的最長(zhǎng)時(shí)間t＝P額／［（ma＋f）a］；勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度為vt＝P額／（ma＋f）。當(dāng)機(jī)車(chē)達(dá)到這一速度時(shí)，其瞬時(shí)功率等于它的額定功率。然后機(jī)車(chē)又做變加速運(yùn)動(dòng)。此時(shí)加速度a和第一種啟動(dòng)過(guò)程一樣變化；這時(shí)的最大速度是。而變加速階段的位移應(yīng)該用動(dòng)能定理來(lái)計(jì)算：2、勻加速啟動(dòng)過(guò)程的各個(gè)量（P、F、a、v）的變化情況如下：3、用v－t圖，這一過(guò)程可表示為右圖：起初勻加速運(yùn)動(dòng)是一段傾斜的直線，緊接著是一段曲線，最后是平行于時(shí)間軸的直線。4、以恒定牽引力啟動(dòng)的特點(diǎn)：（1）汽車(chē)的起動(dòng)過(guò)程經(jīng)歷兩個(gè)階段：勻加速直線運(yùn)動(dòng)；變加速直線運(yùn)動(dòng)，最終做勻速直線運(yùn)動(dòng)。（2）汽車(chē)在勻加速運(yùn)動(dòng)階段，汽車(chē)的瞬時(shí)速度v＝v0＋at（v0＝0）汽車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)所能維持的時(shí)間t＝vt/a。（3）汽車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)階段，其瞬時(shí)功率P＝Fv≤P額。（4）汽車(chē)在勻加速運(yùn)動(dòng)階段結(jié)束時(shí)，瞬時(shí)功率等于額定功率，且Pt＝P額＝Fvt。（5）汽車(chē)在變加速運(yùn)動(dòng)階段功率恒為額定功率，進(jìn)入勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)牽引力和阻力平衡，有Pt＝P額＝fvm。（6）從能的角度看：勻加速直線運(yùn)動(dòng)階段W牽1－fs1=(W牽1、s1分別表示勻加速運(yùn)動(dòng)階段牽引力所做的功、位移)，變加速直線運(yùn)動(dòng)階段牽引力所做的功W牽2=P額t2(t2表示變加速直線運(yùn)動(dòng)階段所經(jīng)歷的時(shí)間)，W牽2－。（s2為變加速直線運(yùn)動(dòng)階段的位移）三、典型例題例題：汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kw，汽車(chē)的質(zhì)量為5t，汽車(chē)在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車(chē)重的0.1倍，g取10m/s2，問(wèn)：（1）汽車(chē)保持以額定功率從靜止起動(dòng)后能達(dá)到的最大速度是多少？（2）若汽車(chē)保持以0.5m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？解析：（1）根據(jù)題意，汽車(chē)達(dá)到最大速度時(shí)作勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以有（2）汽車(chē)以恒定的加速度a勻加速運(yùn)動(dòng)，則牽引力恒定。P＝Fv，隨v增大，牽引力功率P也增大，當(dāng)功率增大至額定功率時(shí)不能再增大，牽引力減小，加速度也減小，勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束。設(shè)此時(shí)速度為vt，則有即解得v＝8.0m/s由v＝at得，這一過(guò)程維持的時(shí)間為t＝。解后評(píng)析：1、這類問(wèn)題的關(guān)鍵是機(jī)車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)功率——機(jī)車(chē)的牽引功率是否達(dá)到額定功率，若在額定功率下啟動(dòng)，則一定是變加速運(yùn)動(dòng)。因?yàn)闋恳﹄S速度的增大而減小。求解有關(guān)問(wèn)題時(shí)不能用勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來(lái)處理。2、特別注意勻加速啟動(dòng)時(shí)，牽引力恒定。當(dāng)功率隨速度增至額定功率時(shí)的速度（勻加速結(jié)束時(shí)的速度），并不是機(jī)車(chē)的最大速度。此后，機(jī)車(chē)仍要在額定功率下做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，直至加速度減小為零是速度達(dá)到最大（這階段與以額定功率啟動(dòng)的過(guò)程相同）。以上主要概括了機(jī)車(chē)在平直路面上的兩種啟動(dòng)方式，下面，分析一下機(jī)車(chē)在斜坡上的啟動(dòng)情況。機(jī)車(chē)在傾角為θ的斜坡上從靜止開(kāi)始起動(dòng)時(shí)，無(wú)論以額定功率起動(dòng)，還是以恒定牽引力起動(dòng)，其起動(dòng)過(guò)程和在平直路面上的情況相似，其區(qū)別在于以下幾點(diǎn)：1、機(jī)車(chē)在斜坡上起動(dòng)時(shí)，機(jī)車(chē)的牽引力F、阻力f和重力沿斜坡向下的分力mgsinθ始終滿足牛頓第二定律：上坡時(shí)F－f－mgsinθ=ma，下坡時(shí)F－f＋mgsinθ=ma。（若以額定功率起動(dòng)，加速度a時(shí)刻在變；若以恒定牽引力起動(dòng)，加速度a恒定。）2、機(jī)車(chē)在斜坡上起動(dòng)過(guò)程剛結(jié)束時(shí)，因?yàn)闋恳?、阻力和重力沿斜面向下的分力三者平衡：上坡時(shí)有F=f＋mgsinθ，P額=Fvm＝（f＋mgsinθ）vm；下坡時(shí)有F=f－mgsinθ，P額=Fvm＝（f－mgsinθ）vm。（在這一點(diǎn)上，兩種起動(dòng)方式是一致的。）3、從能的角度看：若以額定功率起動(dòng)，上坡時(shí)，牽引力所做的功有三個(gè)方面的作用，一是用以克服阻力做功；二是增加車(chē)的重力勢(shì)能；三是增加機(jī)車(chē)的動(dòng)能：W牽=（阻力做功Wf、重力做功WG均為負(fù)值）；下坡時(shí)，牽引力、重力做正功有兩個(gè)方面的作用，用以克服阻力做功和增加汽車(chē)的動(dòng)能：W牽＋WG=（阻力做功Wf為負(fù)值、重力做功WG為正值）。若以恒定牽引力起動(dòng)，上坡時(shí)，牽引力所做的功也有三個(gè)方面的作用，一是用以克服阻力做功；二是增加車(chē)的重力勢(shì)能；三是增加機(jī)車(chē)的動(dòng)能：W牽=（阻力做功Wf、重力做功WG均為負(fù)值）；勻加速直線運(yùn)動(dòng)階段W牽（s1表示勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移），變加速直線運(yùn)動(dòng)階段，牽引力所做的功W牽=P額t2（t2表示變加速直線運(yùn)動(dòng)階段所經(jīng)歷的時(shí)間），W牽2(s2為變加速直線運(yùn)動(dòng)階段的位移）；下坡時(shí)，牽引力、重力做正功有兩個(gè)方面的作用，用以克服阻力做功和增加汽車(chē)的動(dòng)能W牽＋WG=（阻力做功Wf為負(fù)值，重力做功WG為正值），其中勻加速直線運(yùn)動(dòng)階段W牽（s1表示勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移）；變加速直線運(yùn)動(dòng)階段牽力所做的功W牽2=P額t2（t2表示變加速直線運(yùn)動(dòng)階段所經(jīng)歷的時(shí)間），W牽2（s2為變加速直線運(yùn)動(dòng)階段的位移）。

板書(shū)設(shè)計(jì)山西省靈石縣第一職業(yè)高級(jí)中學(xué)備課紙（三）13?機(jī)車(chē)的兩種啟動(dòng)方式一、機(jī)車(chē)以恒定功率啟動(dòng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程1、2、用v－t圖，這一過(guò)程可表示為右下圖：最大速度之前是一段曲線。二、機(jī)車(chē)以恒定加速度啟動(dòng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程1、勻加速啟動(dòng)過(guò)程的各個(gè)量（P、F、a、v）的變化情況如下：2、用v－t圖，這一過(guò)程可表示為右圖：起初勻加速運(yùn)動(dòng)是一段傾斜的直線，緊接著是一段曲線，最后是平行于時(shí)