功率机车启动问题教学教案

第七章 机械能守恒定律 功率第二课时机车启动问题1..了解汽车运动的三种形式：（1）恒定功率加速过程（2）恒定加速度加速过程 （3）匀速运动过程2.会用功率和所学知识解决生活中实际问题。

(1)复习功的定义,公式以及在不同情境下的处理方法 (2)复习功率的定义,理解定义式和表达式的区别(3)弄清平均功率和瞬时功率、功率和机械效率的区别一、 探究恒功率启动的规律玩具汽车在水平路面上以恒定的功率启动 设P=12W ，f=2N ，m=2Kg)/(1-⋅s m vP/WF/N)/(2-⋅s m a1 2 3 6因为_______一定，据P=Fv 可知，_____↑，所以____↓。

当______时，汽车的加速度a=0,此时汽车的速度达到最大值。

在以恒定功率启动的过程中，汽车的运动具有以下特点：①汽车在启动过程中先做_____________运动，同____________变小，当牵引力等于阻力时，汽车开始以最大速度做_____________运动。

②汽车在启动的过程中的功率始终等于汽车的_______________ ③汽车的牵引力F 和阻力F f 始终满足牛顿第二定律F-F f =ma. ④汽车的牵引力F 和瞬时速度v 始终满足___________________ ⑤在启动过程结束时，因为牵引力和阻力平衡，此时有____________ 二、 探究恒定牵引力启动的规律玩具汽车在水平路面上以恒定的功率启动 设P=12W ，f=2N ，m=2Kg a=2/2s m学习目标自主学习探究互动)/(1-⋅s m vP/WF/N)/(2-⋅s m a1 1.523 6在以恒定牵引力启动的过程中，汽车的运动具有以下特点：①汽车的启动过程经历了两个阶段：一是___________________状态，二是_________________状态，最终做____________运动。

②汽车在匀加速直线运动阶段，汽车的瞬时速度_______________,汽车做匀加速直线运动所能维持的时间_____________③汽车做匀加速直线运动阶段，汽车的瞬时功率P t ______P 额 ④汽车在匀加速直线运动阶段结束时，瞬时功率P t _______P 额，⑤汽车在变加速直线运动阶段功率恒为额定功率，进入匀速直线运动时牵引力和阻力平衡， 有P t =P 额=_________［例1］汽车发动机额定功率为60 kW ，汽车质量为5.0×103 kg ，汽车在水平路面行驶时，受到的阻力大小是车重的0.1倍，试求：（1）汽车保持额定功率从静止出发后能达到的最大速度是多少？ （2）当汽车的加速度为a=2 m/s 2时，速度为多大？ （3）当汽车的速度为V=6 m/s 时，加速度为多大？［例2］（1）若汽车从静止开始以0.5 m/s 2的加速度匀加速运动，则这一加速度能维持多长时间？（2）假设又经过5s 后汽车达到最大速度，问发动机在启动过程中做的功？例题精讲［例3］质量为m的汽车由静止开始以恒定的功率P爬坡（足够长），斜坡的倾斜角为θ，汽车受到的摩擦阻力恒定为f，求汽车所能达到的最大速度v m=?小结：汽车在斜坡上启动时汽车在倾角为θ的斜坡上从静止开始启动时，无论以恒定功率启动，还是以恒定牵引力启动，其启动过程和在平直路面上的情况相似，主要有以下几点区别：（1）汽车在斜坡上启动时，汽车的牵引力F、阻力F f和重力沿斜坡向下的分力mgsin θ始终满足牛顿第二定律：上坡时F－F f－mgsinθ=ma,下坡时F+mgsinθ－F f=ma(若以额定功率启动，加速度a时刻在变；若以恒定牵引力启动，加速度a恒定)。

机车的两种启动方式重/难点重点：机车的两种启动方式。

难点：为分析机车的启动问题建立的两种模型。

重/难点分析重点分析：交通工具的启动问题通常说的机车的功率或发动机的功率实际是指其牵引力的功率。

①以恒定功率P启动:机车的运动过程是先作加速度减小的加速运动，后以最大速度作匀速直线运动。

②以恒定牵引力F启动:机车先作匀加速运动，当功率增大到额定功率时速度为，而后开始作加速度减小的加速运动，最后以最大速度作匀速直线运动。

难点分析：机车的启动一般可以建立两种模型，匀加速启动和恒定功率启动。

匀加速启动时牵引力不变，发动机功率随时间t均匀增大。

当功率增大到等于额定功率后，功率不再增大，牵引力随速度的增大而减小。

当牵引力减小到等于阻力后，汽车以最大速度做匀速直线运动。

恒定功率启动时，牵引力随速度的增大而减小，加速度随速度的增大而减小。

当牵引力减小到等于阻力后，汽车以最大速度做匀速直线运动。

突破策略机车起动通常有两种方式，下面把这两种启动方式的规律总结如下：一、机车以恒定功率启动的运动过程1、机车以恒定的功率P启动后，若运动过程中所受的阻力不变，由于牵引力F＝P／v，根据牛顿第二定律：F－f＝ma即P／v－f＝ma所以：当速度v增大时，加速度a减小。

当加速度a＝0时，机车的速度达到最大，此时有：。

以后，机车以v m做匀速直线运动。

2、这一过程，F、v、a的变化也可表示为：3、用v－t图，这一过程可表示为下图：最大速度之前是一段曲线。

4（1）汽车在启动过程中先做加速度不断减小的（2）汽车在启动过程中的功率始终等于汽车的额定功率。

（3）汽车的牵引力和阻力始终满足牛顿第二定律F－f＝ma。

（4）汽车的牵引力和瞬时速度始终满足P-P额=Fv。

（5）在启动过程结束时，因为牵引力和阻力平衡，此时有P额=Fv m=fv m。

（6）从能的角度看，启动过程中牵引力所做的功一方面用以克服阻力做功，另一方面增加汽车的动能。

二、机车以恒定加速度启动的运动过程1、机车以恒定的加速度a启动时，牵引力F、阻力f均不变，此时有：F－f ＝ma。

教案：初中物理——机车启动一、教学目标1. 让学生理解机车启动的基本原理，掌握机车启动的两种主要方式：匀加速直线运动和匀速直线运动。

2. 培养学生运用物理学知识解决实际问题的能力，提高学生对机车启动过程中动力、速度、位移等物理量的认识。

3. 培养学生合作学习、积极探究的科学精神，激发学生对物理学的兴趣。

二、教学内容1. 机车启动的基本原理2. 匀加速直线运动和匀速直线运动的特点及应用3. 机车启动过程中的动力、速度、位移等物理量的计算三、教学重点与难点1. 教学重点：机车启动的基本原理，匀加速直线运动和匀速直线运动的特点及应用。

2. 教学难点：机车启动过程中的动力、速度、位移等物理量的计算。

四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生主动探究机车启动的原理和特点。

2. 利用多媒体课件，形象直观地展示机车启动过程，增强学生的感知。

3. 采用分组讨论法，培养学生的合作意识和团队精神。

4. 运用实例分析法，让学生学会将理论知识应用于实际问题。

五、教学步骤1. 导入新课：以日常生活中常见的机车启动现象为例，引导学生思考机车启动的原理和方式。

2. 讲解机车启动的基本原理：解释机车启动过程中涉及的动力、速度、位移等物理量，阐述匀加速直线运动和匀速直线运动的特点。

3. 分析实例：让学生分组讨论实际生活中的机车启动现象，分析其符合的启动方式。

4. 运用多媒体课件展示机车启动过程：通过动态演示，让学生更直观地理解匀加速直线运动和匀速直线运动的特点。

5. 计算练习：布置一些关于机车启动的计算题，让学生运用所学知识解决问题。

6. 总结与拓展：对本节课的内容进行总结，提出一些拓展性问题，激发学生的探究欲望。

六、课后作业1. 复习本节课所学内容，整理笔记。

2. 完成课后练习题，巩固所学知识。

3. 收集生活中的机车启动实例，分析其启动方式，准备下一节课分享。

通过本节课的学习，使学生掌握机车启动的基本原理和两种主要方式，提高学生运用物理学知识解决实际问题的能力，培养学生合作学习、积极探究的科学精神。

机车启动问题教案第一篇：机车启动问题教案[教材分析] 机车启动问题本节是功率这节的补充内容，难度较大，综合性较强，其中涉及到高一阶段除曲线运动外的几乎所有内容，如受力分析，牛顿第二定律，运动学公式及功率公式，是与高考接轨的一个考点。

[学情分析]由于本节内容的难度较大，首要的一条就是学生对前面知识点的复习问题，对牛顿第二定律而言，F=ma中的F是指合力；怎样用v-t 图去描述物体的运动等；第二，学生应自己动手推导从而得出结论，切忌死记结论；第三，这节最终的问题要落实在做题上，学生通过习题去了解过程并且掌握解题关键条件，从而对整个问题有一个系统的认识。

[教学目标](i)知识目标1．理解机车的两种启动过程及其特点。

2．学会用机车启动的关键条件解题。

(ii)能力目标1．能够运用两种启动的特点解机车的启动问题。

2．学生会自己动手推导，讨论，分析机车问题。

3．培养学生逻辑思维能力。

(iii)情感目标1．通过这节课的学习激发学生的学习兴趣。

2．让学生发现并体会物理学中的逻辑性。

3．通过自己的推理去感受物理学习中的乐趣。

[教学重点]1．理解解决机车启动问题的两个核心公式。

2．理解机车两种启动方式中各段的运动性质。

[教学难点]1．学会分析机车启动问题中的解题关键及突破点。

2．对两种启动方式的v-t图分析。

3．学会将牛顿第二定律及功率方程融入机车问题。

[教学方法]利用多媒体引导分析教学[教学过程]设计思想：力求体现新课标倡导的“教师主导、学生主体”的思想。

以学生的活动逐步推进教学。

本设计还力求突出课堂的有效性，引导学生进行探究，参与问题讨论，让更多的学生能融入课堂，思维和能力都能得到发展。

[教学过程]板书设计一．复习二.两种启动方式三.小结1．实际功率：发动机牵引力的功率1．以恒定功率启动2．匀加速启动：额定功率：定值分析：分析:关系：P实≤P额2． P=FV图象：图象：P-实际功率F-牵引力例1.解：例2.解：V-瞬时速度3． a=(F-f)/m学生学习单一．预备知识1．两个概念复习2．P实, F牵，V的关系实际功率：额定功率：3． F合，a,m的关系二者的大小关系：二．两种启动方式（两个基本假定：）1．以恒定功率启动2．匀加速启动分析：分析：图象：图象：例1：汽车发动机的额定功率为60kw，汽车的质量为5t,汽车在水平路面上行驶时，车所受阻力为车重的0.1倍（g=10m/s2）,当汽车保持额定功率不变从静止启动后,求：(1)汽车所能达到的最大速度大小为多少?(2)当汽车加速度为2m/s2时的速度为多大？例2：汽车发动机的额定功率为60kw，汽车的质量为5t,汽车在水平路面上行驶时，车所受阻力为5000N,若汽车从静止开始保持以0.5m/s2 加速度匀加速启动,求这一过程能维持多长时间?三．小结1．两种启动方式 2．解决问题核心公式3．关键条件第二篇：机车启动问题练习汽车启动问题习题1、汽车以恒定功率P由静止出发，沿平直路面行驶，最大速度为v，则下列判断正确的是A.汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动B.汽车先做加速度越来越大的加速运动，最后做匀速运动C.汽车先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动D.汽车先做加速运动，再做减速运动，最后做匀速运动2、汽车在水平公路上行驶，车受的阻力为车重的0.01倍，当速度为4 m/s2时，加速度为0.4 m/s.若保持此时的功率不变继续行驶，汽车能达到的最大速2度是________m/s.（g取10 m/s）3、汽车发动机额定功率为60 kW，汽车质量为5.0×10kg，汽车在水平路面行驶时，受到的阻力大小是车重的0.1倍，试求：（1）汽车保持额定功率从静止出发后能达到的最大速度是多少？2（2）若汽车从静止开始，以0.5 m/s的加速度匀加速运动，则这一加速度能维持多长时间？4、电动机通过一绳子吊起质量为8 kg的物体，绳的拉力不能超过120 N，电动机的功率不能超过1200 W，要将此物体由静止起用最快的方式吊高90 m（已知此物体在被吊高接近90 m时，已开始以最大速度匀速上升）所需时间为多少？55、质量为5.00×10 kg的机车，以恒定的加速度从静止出发，经5 min行驶2.25 km，速度达到最大值54 km/h,则机车的功率为_____W.6、铁路提速，要解决许多技术问题.通常，列车阻力与速度平方成正比，即2f=kv.列车要跑得快，必须用大功率机车来牵引.试计算列车分别以120 km/h和40 km/h的速度匀速行驶时，机车功率大小的比值.（提示：物理中重要公式有F=ma,W=Fs′,P=Fv,s=v0t+at）1227、额定功率为80 kW的汽车，在平直的公路上行驶的最大速度为20 m/s.3已知汽车的质量为2×10 kg，若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的2大小为2 m/s.假定汽车在整个运动过程中阻力不变.求：（1）汽车受到的阻力Ff；（2）汽车在3 s末的瞬时功率；38、质量为m=4×10 kg的汽车发动3机的额定功率P0=40×10 W，汽车从静2止开始，以a=0.5 m/s的加速度做匀加3速直线运动，所受阻力恒为Ff=2×10N，求：（1）汽车匀加速运动所用的时间t；（2）汽车可达的最大速度vm；（3）汽车速度为2vm/3时的加速度a′9、汽车质量为5 t，其发动机额定功率为37.5 kW，汽车在水平道路上从静止开始起动，开始一段时间内，以加速度21.0 m/s做匀加速运动，最后匀速运动的速度为15 m/s.求：（1）汽车做匀加速运动的时间.（2）汽车匀速运动后关闭发动机，还能滑多远？第三篇：高中物理机车启动问题机车启动问题一、机车启动的两类问题分析：（1）机车以恒定功率启动时，由P=Fυ（P为机车输出功率，F为机车牵引力，υ为机车前进速度）机车速度不断增加则牵引力不断减小，当牵引力F=f时，速度不再增大达到最大值υmax，则υmax=P/f。

1、汽车发动机的额定功率为P=60KW，汽车质量m=5.0×103kg，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重
0.1倍，试问：
①汽车保持额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少？
②汽车从静止开始，保持以a=0.5m/s2的加速度作匀加速直线运动，这一过程维持多长时间？
2、如图所示为修建高层建筑常用的塔式起重机.在起重机将质量m＝5×103 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a＝0.2 m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做v m＝1.02 m/s的匀速运动.取g＝10 m/s2，不计额外功.求：
(1)起重机允许输出的最大功率；
(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率。

机车启动问题
三、教学环节和教学内容
1.回顾复习
2.教学设计
由功率与速度关系式知，汽车、火车等交通工具和各种起重机械，当发动机的功率P一定时，牵引力F与速度v成反比，要增大牵引力，就要减小速度．
W
（1）公式P＝
t和P＝Fv的比较
（3）机车启动问题
机车启动通常有两种方式，即以恒定功率启动和以恒定加速度启动．分析的理论依据是机车功率P＝Fv，水平方向上应用牛顿第二定律，牵引力F与阻力F f有F－F f ＝ma，应用这两个公式对运动过程进行分析．
以恒定功率启动以恒定加速度启动
P（不变）
(1)无论哪种运行过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即v max ＝P
F min
＝
P
F f (式中F min 为最小牵引力，其值等于阻力F f )．
(2)机车以恒定加速度启动的运动过程中，匀加速过程结束时，功率最大，速度不是
最大，即v ＝P F <v max ＝P
F 阻
.
(3)机车以恒定功率运行时，牵引力做的功W ＝Pt . (4)P ＝Fv 中F 为机车的牵引力而不是合力．。