功率汽車啟動(dòng)問題.ppt

1、機(jī)械能和能源,2010、11,二、功率概念及機(jī)動(dòng)車起動(dòng)問題專題,起重機(jī)1在1分鐘內(nèi)把1噸重的貨物勻速提高6m。,起重機(jī)2在30秒內(nèi)把1噸重的貨物勻速提高6m。,復(fù)習(xí)：功,功率是描述做功快慢的物理量。 （反映了能量轉(zhuǎn)化的快慢）,基礎(chǔ)知識(shí),1、功率,平均功率,瞬時(shí)功率,2、功率是指某個(gè)力的功率，反映能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移快慢程度,能量轉(zhuǎn)化功率,【例題】一個(gè)質(zhì)量是1.0kg的物體，從地面上方20m高處開始做自由落體運(yùn)動(dòng)。（g取10m/s2) 第1s時(shí)間內(nèi)下落的位移是多少？ 這第1s內(nèi)重力對(duì)物體做多少功？ 第2s時(shí)間內(nèi)物體下落的位移是多少？ 這第2s內(nèi)重力對(duì)物體做多少功？ 第1s內(nèi)和第2s內(nèi)重力對(duì)物體做功的功

2、率各是多大？ 這2s時(shí)間內(nèi)重力對(duì)物體做功的功率是多大？ 2s末重力對(duì)物體做功的功率是多大？,5m,50J,15m,150J,50W,100W,150W,【例2】質(zhì)量為2kg的物體，受到24N豎直向上的拉力作用，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)了5s。求5s內(nèi)拉力對(duì)物體所做的功是多少？5s內(nèi)拉力的平均功率及5s末拉力的瞬時(shí)功率各是多少？（g=10m/s2）,【例3】如圖所示，質(zhì)量為m的物體，沿長L，傾角為的光滑斜面，自頂端由靜止滑到L/2處，重力做功的瞬時(shí)功率為多少？物體滑到底端時(shí)，重力做功的瞬時(shí)功率為多少？,L/2,【例4】質(zhì)量為m的物體，距地面高度為h，以初速度0水平拋出，求：（1）物體落地時(shí)，重力的瞬

3、時(shí)功率；（2）從拋出到落地，重力的平均功率。,0,機(jī)車啟動(dòng)的兩種過程,三、探究機(jī)車以恒定功率啟動(dòng),二、機(jī)車的功率公式,四、探究機(jī)車以恒定加速度啟動(dòng),一、額定功率和實(shí)際功率,一、額定功率和實(shí)際功率,1額定功率：是指機(jī)器正常工作時(shí)的最大輸出功率，也就是機(jī)器銘牌上的標(biāo)稱值。 2實(shí)際功率：是指機(jī)器在工作中實(shí)際輸出的功率 3機(jī)器不一定在額定功率下工作，機(jī)器正常工作時(shí)實(shí)際功率總是小于或等于額定功率，機(jī)器只能在短暫時(shí)間內(nèi)實(shí)際功率略大于額定功率，但不允許長時(shí)間超過額定功率。,二、機(jī)車的功率公式,機(jī)動(dòng)車的牽引力的方向總是與速度方向相同。,機(jī)車起動(dòng)過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率指牽引的功率而不是合外力或阻力的功率。,五、探

4、究機(jī)車以恒定功率啟動(dòng)(阻力f不變),開始v很小.,由PFv，P一定、v很小可知，F(xiàn)很大；,由Ff=ma、f與m不變可知，F(xiàn)很大，a很大。,由PFv、P一定，v可知F；,由a=（Ff）/m、f、m一定、F可知a.,v.,當(dāng)F減小到Fminf 時(shí)， a（Ff）/m0， 速度達(dá)到最大。由FFv得，vvmP/f。,汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度的大小為 vvm。,1.運(yùn)動(dòng)分為兩個(gè)階段：,2.達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)的條件:,第一階段：加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng),第二階段：勻速運(yùn)動(dòng),F=f,3.速度隨時(shí)間變化的圖像,【例1】質(zhì)量為5t的汽車，保持恒定的80kW的額定功率在平直的公路上行駛，所受的阻力為車重的0.08倍，求：

5、 （1）汽車可以達(dá)到的最大速度是多大？ （2）當(dāng)汽車行駛速度為最大可能速度之半時(shí)，加速度是多大？,六、探究機(jī)車以恒定加速度啟動(dòng)(阻力f不變),開始v很小， a不變 由a=（Ff）/m 得，F(xiàn)不變。 由P=Fv得， P很小；,v a不變 由P=Fv得，P增大； 由a=(Ff)/m得，F(xiàn)不變。,直到PmaxP額時(shí)， 勻加速直線運(yùn)動(dòng)結(jié)束，v達(dá)到勻加速的最大速度；,P=P額不變， v繼續(xù)增大， 由P=Fv得， F減小。 由a=(Ff)/m得， a減小。,當(dāng)Fmin=f時(shí)， 由a=(Ff)/m得a=0 由P=fv得， vvm=P/f,（勻加速直線運(yùn)動(dòng)）, （加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)）,（勻速直線運(yùn)動(dòng)）,1.

6、運(yùn)動(dòng)分為三個(gè)階段：,第一階段：勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)功率達(dá)到額定功率時(shí)結(jié)束。,第二階段：加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)結(jié)束。,2.速度隨時(shí)間變化的圖像,第二階段：當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，開始勻速運(yùn)動(dòng)。,【例2】設(shè)汽車在起動(dòng)階段為勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則在起動(dòng)階段 A汽車速度增大，發(fā)動(dòng)機(jī)功率不變 B發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力增大，功率增大 C發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力不變，功率不變 D發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力不變，功率增大,D,【例3】汽車質(zhì)量為5t，其發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為37.5kW，汽車在水平道路上從靜止開始起動(dòng)，開始一段時(shí)間內(nèi)，以加速度1.0m/s2做勻加速運(yùn)動(dòng)，最后勻速運(yùn)動(dòng)的速度為15m/s。求： （1）汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間； （2）汽車勻速運(yùn)動(dòng)后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，還能滑多遠(yuǎn)？,三、探究機(jī)車以恒定功率啟動(dòng),二、機(jī)車的功率公式,四、探究機(jī)車以恒定加速度啟動(dòng),一、額定功率和實(shí)際功率,小結(jié),加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),勻速運(yùn)動(dòng),【例】CD、EF為兩足夠長的導(dǎo)軌，CEL，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直，磁感強(qiáng)度為B，導(dǎo)體