魯科版必修二13《功率》03(文件)
【正文】 變小，當牽引力等于阻力時，汽車開始以最大速度做勻速直線運動； ②汽車在啟動過程中的功率始終等于汽車的額定功率； ③汽車的牽引力 F和阻力 f始終滿足牛頓第二定律 F f=ma； ④汽車的牽引力 F和瞬時速度 v始終滿足 P=P 額 =Fv ⑤在啟動過程結(jié)束時，牽引力和阻力平衡，此時有 P 額 =Fvm = f vm ⑥從能的角度 看，啟動過程中牽引力所做的功分別用以克服阻力做功和增加汽車的動能，即 W 牽 = 221mmv+W 阻 （ 2）汽車以恒定的牽引力 F啟動時，若汽車受到的阻力 f是不變的，汽車做的是加速度 a = (Ff) / m的勻加速直線運動，汽車的實際輸出功率 P隨汽車速度增大而增大，直至汽車輸出功率等于額定功率，勻加速過程結(jié)束，此時汽車速度達到勻加速直線運動階段的最大速度 v1m，接著汽車保持額定功率不變，汽車通過減少牽引力繼續(xù)加速，進一步提高速度，直到加速度 a＝ 0，最后做勻速行駛運動，速度達到最終的最大速度。 （ 2）汽車在斜坡上啟動過程剛結(jié)束時，因為牽引力、阻力和重力沿斜坡向下的分力三者平衡，上坡時有 F =f+mgsinθ ， P 額 =Fvm =（ f+mgsinθ ） vm，下坡時有 F =f－ mgsinθ ，P 額 =Fvm =（ f－ mgsinθ ） vm。 一個成年人在熟睡的時侯，消耗的功率大約是 80w， 這個功率用來維持其身體的代謝，因此把這個功率叫做基本代謝率。在更加劇烈的運動情況下，例如在百米賽跑中，一個優(yōu)秀運動員消耗的功率可超過 1000w。1736年 1月 19日生于蘇格蘭格林諾克。在大學里他經(jīng)常和教授討論理論和技 術(shù)問題。 科學成就 1763年，瓦特修理格拉斯哥大學的一臺紐可門泵，得以仔細研究了結(jié)構(gòu)和工作原理，找到了熱量損失消耗大量燃料的癥結(jié)所在，他終于想出了加一個與汽缸分離的冷凝器，汽缸外裝上絕熱套子，使它一直保持高溫，新的蒸汽機的效率大大提高。蒸汽機車加快了 19世紀的運輸速度。在旁的外祖母對瓦特的這種無聊動作極為不滿，加以訓斥。 。 蒸汽機與產(chǎn)業(yè)革命 羅爾特所著《詹姆斯 趣聞軼事 童年時代的瓦特和茶壺的故事 一天晚上，瓦特和一個小女孩在家里喝茶。瓦特還設計了離心節(jié)速器，利用反饋原理控制蒸汽機的轉(zhuǎn)速。 1785年，他也因蒸汽機改進的重大貢獻，被選為皇家學會會員。瓦特在父親做工的工廠里學到許多機械制造知識，以后他到倫敦的一家鐘表店當學徒。而馬可以在長時間內(nèi)以 500w的功率做機械功，在短時間內(nèi)的機械功率可以達到 700～ 800w，可見，人輸出機械功的本領(lǐng)比起馬的本領(lǐng)小多了。在中等劇烈的運動中，a= mfF? F一定 P↑ =Fv↑ P隨 v增 大而增大 當 P=P 額 時 ， a= mfF? ≠ 0 v繼續(xù)增大 F=P 額 /v↑ a= m fF ?? ↓ a=0 時 ， v 達到最大 vmax，此后勻速運動 勻加速直線運動 變加速 （ a） 直線運動 勻速直線運動 轉(zhuǎn)折點 例如以 5m/s的速度騎自行車時，騎車人消耗的功率約為 500 w。若以恒定牽引力啟動，上坡時牽引力做功也有三個方面的作用，一是克服阻力做功，二是增加汽車的重力勢能，三是增加汽車的動能；下坡時牽引力、重力做正功有兩個方面的作用，即克服阻力做功和增加汽車的動能。 這一過程中各量的變化，可用下列流程圖來表示。關(guān)于汽車的啟動過程是一個較為復雜的物理過程，兩種常見的啟動過程分析如下： 汽車（或機車）在平直路面上啟動和行駛過程 （ 1）汽車（或機車）以恒定的功率啟動和行駛過程（請把握教材的難度和課標的難度） 汽車牽引功率 P保持恒定時，由 P = F v可知，牽引力大小 F與速度 v成反比。 本設計從學生日常生活中的例子出發(fā)引導學生進一步的思考，發(fā)現(xiàn)問題，然后通過實例分析揭示問題的本質(zhì)；在此過程教師留給學生獨立思考的空間和時間，學生在學習的過程中充滿問題意識和創(chuàng)新意識，有效培養(yǎng)了學生的觀察能力和探究問題的能力。實驗結(jié)果可讓學生通過實物展臺進行交流匯報，師生共同觀看，最后還可以進行評選活動。 （激勵積極思考、設計可行方案，動腦動手，體驗科學探究實驗方法和感受實驗成果的喜悅。 教師：（課件展示） （ 1）當牽引力 F一定時，功率 P和速度 v之間有什么關(guān)系？ （ 2）當速度 v一定時，牽引力 F和功率 P之間關(guān)系如何？ （ 3）當輸出功率 P一定時，牽引力 F和速度 v之間有什么關(guān)系？ 根據(jù)公式 P =F v可知，物體的運動速度 v與牽引力 F成反比，如果汽車需要較大的牽引力，就必須減小運動速度。通常用定義式 P=W/t描述，只有當物體勻速運動時，才等于瞬時功率。 ② 實際功率： 機械在運行過程中實際輸出的功率是實際功率。） 說明：讓學生通過思考自己身邊所熟悉的問題，認識額定功率和實際功率的概念以及概念的意義。） 思考：汽車等交通工具，如何才能獲得更大的行駛速度？ 教師：由 P = W / t求出的是瞬時功率還是平均功率 ? 學生小組討論后得出：由公式 P = W / t求出的功率，反映了該
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