高一物理能源的利用與開發(fā)(完整版)
【正文】 源多為可再生能源 ， 且污染較小 ． 新能源的開發(fā)是社會可持續(xù)發(fā)展的一個主要課題 ． 2． 常規(guī)能源和新能源的轉(zhuǎn)化方式 圖 4－ 7－ 4 即時應(yīng)用 (即時突破 ， 小試牛刀 ) 3． (單選 )近年來 ， 我國許多城市禁止汽車使用含鉛汽油 ， 其主要原因是 ( ) A． 提高汽油燃燒效率 B． 降低汽油成本 C． 避免鉛污染大氣 D． 鉛資源短缺 解析： 選 ， 會嚴重影響人們的身體健康 ， 故選 C. 課堂互動講練 平均功率和瞬時功率 一物體在光滑水平面上受到水平方向的恒定拉力 F＝ 10 N的作用 ， 從靜止開始經(jīng)歷了 3 s，速度達到 8 m/： (1)這一過程中拉力做功的平均功率； (2)第 3 s 末拉力的瞬時功率 ． 例 1 【精講精析】 該物體由靜止開始做勻加速直線運動，根據(jù)運動學公式求出 3 s 內(nèi)的位移或平均速度即可． 根據(jù)運動學公式 v ＝ at 得 a ＝vt＝8 m /s3 s＝83 m / s2. 而 v2＝ 2 as 得： s ＝v22 a＝822 83 m ＝ 1 2 m . 故 W ＝ Fs ＝ 10 1 2 J ＝ 1 2 0 J. 平均功率 P ＝Wt＝1 2 03 W ＝ 4 0 W ． ( 也可用平均速度求 ) 瞬時功率 P ＝ F v ＝ 10 8 W ＝ 8 0 W . 【 答案 】 (1)40 W (2)80 W 【方法總結(jié)】 ( 1 ) 計算平均功率可用 P ＝Wt，也可用 P ＝ F v ，計算瞬時功率常用 P ＝ F v . (2 ) 分析功率應(yīng)先注意區(qū)分是平均功率 ( 對應(yīng)于一個過程 ) ，還是瞬時功率 ( 對應(yīng)于一個時刻 ) ，然后再靈活選用上述公式計算． 汽車發(fā)動機的額定功率為 60 kW， 汽車質(zhì)量為 5 t， 運動中所受阻力的大小恒為車重的 ． (1)若汽車以恒定功率啟動 ， 汽車所能達到的最大速度是多少 ？ 當汽車速度達 5 m/s時 ,加速度多大 ？ (2)若汽車以恒定加速度 m/s2啟動 ， 則這一過程能維持多長時間 ？ 這一過程中發(fā)動機的牽引力做功多少 ？ 機車啟動問題 例 2【 思路點撥 】 要明確 a、 F、 P、 v各個物理量相互之間的聯(lián)系和相互制約的關(guān)系 ， 明確每一步的推理依據(jù) ， 特別要注意汽車勻加速運動結(jié)束的條件和達到最大速度的條件 ． 【 自主解答 】 車受牽引力和阻力作用 ， 依據(jù)牛頓運動定律和功率與速度關(guān)系寫出加速度表達式 ， 然后進行討論 ， 當 a＝ 0時 ， 速度最大 ． 勻加速時 ， v變大 ， P變大 ， 當 P達到額定功率時 ， 勻加速的速度達到最大 ． (1 ) 設(shè)汽車牽引力和所受阻力分別為 F 、 f ，則 f ＝0 .1 5 0 0 0 1 0 N ＝ 5 0 0 0 N ， 由 P ＝ F v ， F － f ＝ ma ，得 P ＝ ( f ＋ ma ) v . 當 a ＝ 0時，汽車速度最大 vm a x＝Pf＝60 1035 0 0 0 m / s ＝ 1 2 m / s ；當 v ＝ 5 m / s 時，汽車的牽引力為 F ＝Pv＝60 1035 N
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