功率教案(魯科版)

1.3功率【內(nèi)容與地位】本節(jié)為《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》共同必修模塊“物理2”中第一個二級主題“機(jī)械能和能源”中所涉及到的內(nèi)容。內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中這節(jié)有關(guān)的條目是：“理解功和功率，關(guān)心生活和生產(chǎn)中常見機(jī)械功率的大小及其意義。”要求學(xué)生理解功率的概念，會進(jìn)行功率的計算；會分析汽車發(fā)動機(jī)功率一定時，牽引力和速度的關(guān)系；嘗試自己設(shè)計實驗，測量人在某種運(yùn)動中的功率。功率的概念來源于生產(chǎn)和生活，功率的知識是機(jī)械功概念的進(jìn)一步延伸，在生產(chǎn)和生活實際中應(yīng)用的例子很多很廣，而且功率與力、功率與速度的關(guān)系又是聯(lián)系實際生活和科學(xué)實踐的紐帶，教學(xué)中可充分利用這一優(yōu)勢，使抽象的物理概念變得富有實際意義。發(fā)展學(xué)生應(yīng)用知識解決實際問題能力，樹立正確的價值觀。本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)是使學(xué)生確切地理解功率的概念，會進(jìn)行功率的計算；會利用功率與力、功率與速度的關(guān)系P=F·v分析汽車發(fā)動機(jī)功率一定時，牽引力和速度的關(guān)系；嘗試自己設(shè)計實驗，測量人在某種運(yùn)動中的功率。例題的教學(xué)不僅可以使學(xué)生學(xué)會應(yīng)用基本公式進(jìn)行計算，而且可以增進(jìn)學(xué)生對平均功率和瞬時功率的理解；機(jī)動車起動問題的分析過程有利于學(xué)生養(yǎng)成分析物理過程的習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，綜合運(yùn)用動力學(xué)知識和功率概念分析問題和解決問題的能力，避免簡單地套用公式；在建立“功率”概念中，讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)物理研究方法，體會用比值方法來建立新的物理概念，使學(xué)生學(xué)會思考問題；通過充分利用書中的插圖以及聯(lián)系生活中實例的教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識物理與社會生活的密切聯(lián)系，可以讓學(xué)生感受生活中物理無處不在，無時不在影響我們的生活，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣；通過學(xué)生設(shè)計測量人的做功功率的實驗，達(dá)到學(xué)以致用的目的，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)知識解決實際問題能力?！窘虒W(xué)目標(biāo)】知識和技能1．理解功率的概念，知道功率的物理意義、定義式、單位。2．理解功率的導(dǎo)出式P=F·v的物理意義，并掌握其用法，會利用功率的兩個公式來解釋現(xiàn)象和進(jìn)行計算。3．理解平均功率和瞬時功率，了解平均功率、瞬時功率、額定功率、實際功率的區(qū)別與聯(lián)系。過程和方法1．通過實例體驗功率概念的形成過程及功率的實際意義，通過功率的定義過程，體會應(yīng)用比值方法建立物理概念的方法。2．學(xué)會求解各種不同的功率。3．運(yùn)用功率的不同表達(dá)式分析和解決動力機(jī)械的運(yùn)動問題。情感態(tài)度與價值觀1．使學(xué)生養(yǎng)成具體問題具體分析和嚴(yán)密思維的習(xí)慣。2．提高學(xué)生理論聯(lián)系實際、解決實際問題的能力。3．培養(yǎng)學(xué)生敢于發(fā)表自己觀點(diǎn)、善于合作的良好習(xí)慣?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)：1．理解功率的概念。教學(xué)難點(diǎn)：1．功率的表達(dá)式P=F·v的物理意義和運(yùn)用。2．瞬時功率和平均功率的計算。（瞬時功率的概念學(xué)生較難理解，這是難點(diǎn)。學(xué)生往往認(rèn)為，在某瞬時物體沒有位移就沒有做功問題，更談不上功率了。如果學(xué)生沒有認(rèn)識到功率是描述能量轉(zhuǎn)化快慢的物理量，這個難點(diǎn)就不易突破，因此，在前面講清楚功率的物理意義很有必要，它是理解瞬時功率概念和物理意義的基礎(chǔ)。）【教學(xué)方法】【教學(xué)器材】投影儀、投影片、錄象資料、CAI課件等【教學(xué)過程】新課導(dǎo)入教師：人們在生產(chǎn)、生活和工作中使用了大量的機(jī)械來做功，這與人力直接做功或畜力做功，在完成功的快慢方面有何不同？請舉例說明。（引發(fā)學(xué)生思考，讓學(xué)生從身邊生活尋找做功快慢的事例，并思考機(jī)械與人或畜力做功快慢的差異。）預(yù)測學(xué)生所舉事例可能有：1、人上高樓（如8層樓）時，乘電梯比走路要快得多；2、拖拉機(jī)耕地比牛耕地要快得多；3、挖土機(jī)與人，要完成相同的挖土任務(wù)，人花的時間要長得多；4、從水井里提水，使用抽水機(jī)比人工要快得多；5、……（列舉生產(chǎn)、生活中發(fā)生的事例，使學(xué)生體會功率與生活、生產(chǎn)息息相關(guān)，無處不在，研究功率具有重要的現(xiàn)實意義，并引導(dǎo)學(xué)生注意觀察身邊物理現(xiàn)象，體會到物理知識就在我們身邊，感悟物理規(guī)律研究的價值，激起學(xué)生的求知欲。）功是能量轉(zhuǎn)化的量度，人們十分關(guān)注做功的多少。然而我們發(fā)現(xiàn)不同的機(jī)械或人，其做功的快慢是不同的。我們今天就來學(xué)習(xí)描述作功快慢的物理量-功率。教師：在建筑工地上分別采用以下三種方式，把1t的貨物從地面運(yùn)到三樓，方式一：搬運(yùn)工分批搬運(yùn)，需時間3h方式二：用一臺起重機(jī)提升，需時1min方式三：用另一臺起重機(jī)提升，只需時30s上述三種情況下，把貨物由地面運(yùn)到三樓時，請思考以下問題：1、用不同的方式，對貨物所做的功是否相同？2、所用時間不同，三種方式中做功的快慢是否相同？結(jié)論：對重物所做的功相同，但所用時間不同，說明做功快慢不同。教師：不同的機(jī)器或物體做功有快有慢，如何來衡量做功的快慢呢？請同學(xué)們思考并提出解決方案。（引導(dǎo)學(xué)生思考：如何比較物體做功快慢？討論中注意培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力和批判思維能力。）預(yù)測學(xué)生可能有以下認(rèn)識：1、選擇相同時間，比較做功多少，做功多的，做功就快；2、選擇做相同的功，比較做功的時間長短，時間長的，做功就慢；3、可見物體做功的快慢不僅與做功的多少有關(guān)，還與做這些功所耗費(fèi)的時間有關(guān)，我們可以用類比“平均速度”的定義方法，用做功和完成這些功所花的時間的比值，作為該時間內(nèi)物體平均做功快慢的量度。新課推進(jìn)一、功率的含義1．表示物體做功快慢。（板書）2．定義：物體所做的功W與完成這些功所用時間t的比值叫做功率。（板書）3．定義式：P=W/t（板書）教師請一位同學(xué)正確地說出定義式中各個字母所表示的物理量及其單位。國際單位：W→功→單位：焦耳（J）ｔ→做功所用時間→單位：秒(s)功率的單位就是焦耳/秒（J/s）又叫（瓦特簡稱瓦，用符號（w）表示。如果某物體在1S內(nèi)做1J的功，它的功率就是1w。瓦這個單位比較小，在工程技術(shù)上還常用單位：千瓦（kw）板書）換算關(guān)系：１kw=1000w１w=１J/s（板書）4.單位：（板書）5．功率是標(biāo)量。（板書）做功是能量轉(zhuǎn)化的量度，功率就表示做功過程中能量轉(zhuǎn)化的快慢。說明：用已知物理量的比值定義新的物理量，是建立物理概念常用的方法。使用該方法能夠進(jìn)一步揭示和表述被探究對象的某些物理性質(zhì)及變化規(guī)律，探究某物理量隨時間變化的快慢，一般可以用該物理量的變化值與所經(jīng)歷的時間的比值來表示。像我們已經(jīng)研究過的速度、加速度等物理量就是用這種方法來定義的。6.討論與交流：小實驗：把一段粉筆放在書的封面上，打開書的封面形成一個斜面，并使粉筆開始下滑。請同學(xué)仔細(xì)分析一下，在下滑的過程中粉筆共受到幾個力的作用？哪些力做正功？哪些力做負(fù)功？哪些力不做功？如果斜面的傾角增大，情況會有什么變化？傾角增大時，功率是否也增大？提示：（1）比較不同傾角時的功率，應(yīng)注意粉筆開始下滑處的高度應(yīng)相同。討論功率時須指明哪個力的功率。（2）實驗的分析討論，要注意所分析的是某個力的平均功率。注意引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行受力分析、做功分析，可利用功率的定義式，在理論上進(jìn)行推演，使思維更加嚴(yán)密。7.一些常見機(jī)械做功功率（1）汽車發(fā)動機(jī)5×104W～15×104W

（2）摩托車約2×103W

（3）噴氣客機(jī)約2×108W

（4）人心臟跳動的功率1.5W左右（5）火箭的發(fā)動機(jī)約1×1013W

（6）萬噸巨輪106W以上（7）藍(lán)鯨游動的功率可達(dá)350kW（8）人的平均功率約1×102W（9）優(yōu)秀運(yùn)動員短時間內(nèi)的功率可達(dá)1000W

二、功率P與力F、速度v的關(guān)系（板書）1.功率與力、速度的關(guān)系推導(dǎo)（板書）教師：一部汽車載重時和空車時，在公路上以相同的速度行駛，試討論這兩種情況下汽車的輸出功率是否相同？為什么？預(yù)測學(xué)生的回答可能有：（1）載重汽車與地摩擦力較大，牽引力也大，由于行駛速度一樣，故相同時間內(nèi)，載重車的牽引力做功較多，所以載重汽車的輸出功率較大；（2）載重汽車行駛得比空車慢，因此功率較小；（3）載重汽車比空車費(fèi)力，因此載重車的輸出功率較空車時要大些；（4）……說明：上述分析討論的目的是啟發(fā)學(xué)生思考功率與力和速度有何關(guān)系。學(xué)生分析可能會出現(xiàn)片面和不完整回答，教師要參加到學(xué)生的討論分析中，幫助、啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生形成正確的認(rèn)識。得出正確的答案(1)。教師：當(dāng)我們用力F推動書本，讓書本在水平桌面上以速度v做勻速直線運(yùn)動時，力F對書本做功的功率是多少呢？因為力F的方向和書本位移的方向相同，所以牽引力所做的功為Ｗ＝Fs。根據(jù)功率公式P=W/t可得p=Fs/t,而其中的s/t=v，所以牽引力對汽車做功的功率為P=Fv。（注意引發(fā)學(xué)生思考解決問題的思路，應(yīng)用功和功率的定義式進(jìn)行分析和推導(dǎo)。）2.公式：P=Fv（F與位移s或v同方向）（板書）因為速度在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)所通過的位移，所以力F和物體運(yùn)動速度v的乘積，就表示該力在單位時間內(nèi)所做的功，即力F的功率等于力F和物體運(yùn)動速度v的乘積.。注意F是速度v方向上的作用力。分析討論：由v=s/t求出的是物體在時間ｔ內(nèi)的平均速度，代入公式P=Fv求出的功率是F在時間ｔ內(nèi)的平均功率；如果ｔ取得足夠小，則v表示瞬時速度，此時由Ｐ＝Fv求得的功率就是F在該時刻的瞬時功率。即當(dāng)v為平均速度時，求得的功率就是平均功率，v為瞬時速度時，求得的功率就是瞬時功率?？偨Y(jié)：v是平均速度，P是平均功率（F為恒力，且F與同向）（板書）3.P=Fvv是瞬時速度，P是瞬時功率（板書）說明：如果物體做勻速直線運(yùn)動，由于瞬時速度與平均速度相等，故此時平均功率等于瞬時功率。教師：由P=W/t求出的是瞬時功率還是平均功率?學(xué)生小組討論后得出：由公式P=W/t求出的功率，反映了該力在t時間內(nèi)做功的平均快慢，故由公式P=W/t求出的功率是平均功率。③平均功率：物體在一段時間內(nèi)做功功率的平均值叫平均功率。通常用定義式P=W/t描述，只有當(dāng)物體勻速運(yùn)動時，才等于瞬時功率。④瞬時功率：物體在某一時刻的功率叫做瞬時功率。通常用P=Fv表示，必須注意F、v與P的同時性。三、額定功率與實際功率的認(rèn)識教師：人力直接做功能否像汽車做功那樣快呢？汽車做功能否像飛機(jī)做功那樣快呢？人如果做功過快，會產(chǎn)生什么后果呢？汽車超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)會產(chǎn)生什么后果呢？（人做功過快，會引起疲勞、甚至受傷、生病等，汽車超負(fù)荷工作會造成發(fā)動機(jī)熄火或燒毀。）教師：奧運(yùn)長跑運(yùn)動員能否用100m短跑的速度來完成5000m的賽跑路程呢？為什么？（奧運(yùn)比賽是一種挑戰(zhàn)運(yùn)動局限的比賽，人與機(jī)器一樣，不能長時間超負(fù)荷運(yùn)動，短跑運(yùn)動員在100m賽跑中，時間不過是十幾秒，能以最大的速度跑完全程，此時運(yùn)動員的輸出功率是正常時的數(shù)十倍。在5000m的長跑運(yùn)動中，運(yùn)動員不可能長時間超負(fù)荷運(yùn)動，因此長跑運(yùn)動員不可能一直保持百米賽跑那樣的速度。）說明：讓學(xué)生通過思考自己身邊所熟悉的問題，認(rèn)識額定功率和實際功率的概念以及概念的意義。教師：你對“額定功率和實際功率”是怎樣理解的？①額定功率：指動力機(jī)械在長時間正常工作時最大輸出功率。也是機(jī)械發(fā)動機(jī)銘牌上的標(biāo)稱值。額定功率是動力機(jī)械重要的性能指標(biāo)，一個動力機(jī)械的額定功率是一定的，機(jī)器不一定都在額定功率下工作。②實際功率：機(jī)械在運(yùn)行過程中實際輸出的功率是實際功率。實際功率可以小于額定功率，可以等于其額定功率（稱滿負(fù)荷運(yùn)行），但不能大于額定功率，否則容易將機(jī)械損壞。機(jī)車啟動過程中，發(fā)動機(jī)的功率指牽引力的功率而不是合外力或阻力的功率。教師：汽車以額定功率在平直公路行駛時，若前方遇到了一段較陡的上坡路段，汽車司機(jī)要做好什么調(diào)整，才能確保汽車駛到坡頂？為什么？預(yù)測學(xué)生的回答可能有：（1）加大油門，汽車可順利行駛到達(dá)坡頂。（2）汽車要換檔，才能順利行駛到達(dá)坡頂。（3）……師生共同分析：（1）根據(jù)P=Fv知，汽車以額定功率行駛，因遇上坡路段，汽車所需的牽引力增大了，若要保持行駛速度不變，則功率會超過額定功率，這是不可能的；加大油門，只會增加發(fā)動機(jī)的輸出功率（超過額定功率），發(fā)動機(jī)將因超負(fù)荷而過熱損壞。根據(jù)公式P=Fv可知，物體的運(yùn)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(yùn)動速度。（2）這是一種正確的操作方式，當(dāng)司機(jī)將發(fā)動機(jī)的速度檔位調(diào)低后，速度減小了，牽引力加大了，只要牽引力足夠，汽車便可順利上坡。教師：（課件展示）（1）當(dāng)牽引力F一定時，功率P和速度v之間有什么關(guān)系？（2）當(dāng)速度v一定時，牽引力F和功率P之間關(guān)系如何？（3）當(dāng)輸出功率P一定時，牽引力F和速度v之間有什么關(guān)系？課件展示下列關(guān)系：F一定時，P∝v（板書）據(jù)P=Fv可得v一定時，P∝F（板書）P一定時，F(xiàn)∝（板書）提問：汽車上坡時，要保持速度不變，應(yīng)如何做？當(dāng)速度v不變是，功率與運(yùn)動物體所受的作用力F成正比，所以當(dāng)汽車上坡時，如果要保持速度不變，就必須加大油門，提高發(fā)動機(jī)輸出功率來得到較大的牽引力。討論與交流在本節(jié)中，功率與力、速度的關(guān)系式p=Fv，是在力的方向與速度的方向一致的情況下得出來的，想想看，如果力的方向與速度的方向不一致，而是任意成一個角度時，功率與力、速度之間又是怎樣的關(guān)系呢？3.推廣式：P=Fvcosα（α為力F與瞬時速度v方向間的夾角）說明：（1）當(dāng)F為合外力時，P為合外力做功的功率；當(dāng)F為某一外力時，P為該力做功的功率；（2）在汽車等交通工具一類問題中，式中P為發(fā)動機(jī)的實際功率，F(xiàn)為發(fā)動機(jī)的牽引力，v為汽車的瞬時速度。三、例題講解1、功率的計算例1、從空中以40m/s的初速度沿著水平方向拋出一個重為10N的物體，不計空氣阻力，取g=10m/s2，求(1)在拋出后3s內(nèi)重力的功率。(2)在拋出后3s時重力的功率(設(shè)3s時未落地)。解析θ2-3-1例2、θ2-3-1解析：點(diǎn)評：本題主要考查對瞬時功率的計算，要求同學(xué)們對三角關(guān)系理解通徹，并且靈活運(yùn)用公式五、典型例題分析教師活動 學(xué)生活動汽車發(fā)動機(jī)的額定功率為60kW，汽車質(zhì)量為5t，汽車在水平路面上行駛時，阻力是車重的0．1倍，g取10m／s2，問：（1）汽車保持以額定功率從靜止啟動后能達(dá)到的最大速度是多少？（2）若汽車保持以0．5m／s2的加速度做勻加速運(yùn)動，這一過程能維持多長時間？師生共同小結(jié)通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道了以下幾個問題：1．功率是表示物體做功快慢的物理量；2．功率的單位有Ｗ、kＷ、1kＷ＝1000Ｗ；3．功率的求解公式有：P＝P＝Fv；4．平均功率和瞬時功率；其中P＝和P＝Fv可用來求解平均功率，而P＝Fv也可用來求解瞬時功率。5．實際功率和額定功率；6．用P＝Fv分析汽車的兩種啟動過程。作業(yè)布置1課后習(xí)題2、很多機(jī)械的銘牌上都標(biāo)有這臺機(jī)器的額定功率，請同學(xué)將家里的電器設(shè)備上的額定功率都記錄下來，計算家里的每部機(jī)器每天要做多少功？要消耗多少電能？哪一部機(jī)器最耗電？并與同學(xué)進(jìn)行交流。六、板書設(shè)計功率一、功率的含義1．定義：功W與完成這些功所用時間t的比值叫做功率。2．定義式：P=W/t3．物理意義：表示物體做功快慢的物理量。4．單位：國際單位：瓦特（w），常用單位：千瓦（kw）或焦耳/秒（J/s）換算關(guān)系：１kw=1000w１w=１J/s（板書）5.功率是標(biāo)量，功率表示做功過程中能量轉(zhuǎn)化的快慢?！景咐u析】本節(jié)課教學(xué)設(shè)計不僅注重學(xué)生新知識的形成過程，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的同時體會如何進(jìn)行科學(xué)的思維，使學(xué)生養(yǎng)成具體問題具體分析和嚴(yán)密思維的習(xí)慣，而且在教學(xué)過程中注重調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性和主動性，教學(xué)設(shè)計注意體現(xiàn)物理學(xué)的價值，提高學(xué)生理論聯(lián)系實際、解決實際問題能力，在教與學(xué)過程中促進(jìn)學(xué)生科學(xué)的價值觀和世界觀形成。本設(shè)計從學(xué)生日常生活中的例子出發(fā)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)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(xué)生獨(dú)立思考的空間和時間，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中充滿問題意識和創(chuàng)新意識，有效培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力和探究問題的能力。在得出功率P與力F、速度v的關(guān)系之后，教師利用身邊常見的現(xiàn)象，應(yīng)用關(guān)系式分析機(jī)動車常見的啟動問題，突出體現(xiàn)生活中的物理，讓學(xué)生體驗到物理現(xiàn)象就在身邊，物理知識不僅有趣，而且還是很有價值的。板書設(shè)計一、功率的含義1.功率的定義：功跟完成這些功所用時間的比值叫做功率2.功率的公式：P=（適用求平均功率）3.功率的物理意義：功率是表示做功快慢的物理量國際單位：瓦（w）4.功率的單位：常用單位：千瓦（kw）或焦/秒（J/s）換算關(guān)系：1kw=1000w=1000J/s5.功率是標(biāo)量，表示做功過程中能量轉(zhuǎn)化的快慢二、功率與力、速度的關(guān)系1.功率與力、速度的關(guān)系的推導(dǎo)2.公式：P=Fv（F與位移s或v同方向）v是平均速度，P是平均功率（F為恒力，且F與同向）P=Fvv是瞬時速度，P是瞬時功率F一定時，P∝v據(jù)P=Fv可得v一定時，P∝FP一定時，F(xiàn)∝3.推廣式：P=Fvcosα（α為力F與瞬時速度v方向間的夾角）【相關(guān)鏈接】一、關(guān)于機(jī)動車輛常見的啟動過程

對于汽車或機(jī)車等交通工具，在靜止開始啟動的過程中，發(fā)動機(jī)的輸出功率、牽引力和速度的關(guān)系滿足公式P＝F·v，在P、F、v三個物理量中，若保持一個量不變，當(dāng)另一個量變化時，第三個量也隨之變化。關(guān)于汽車的啟動過程是一個較為復(fù)雜的物理過程，兩種常見的啟動過程分析如下：1、汽車（或機(jī)車）在平直路面上啟動和行駛過程（1）汽車（或機(jī)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(biāo)的難度）汽車牽引功率P保持恒定時，由P=Fv可知，牽引力大小F與速度v成反比。結(jié)合牛頓第二定律F–f=ma可知，汽車以恒定功率啟動的過程，隨著汽車速度v的逐漸增大，汽車的加速度逐漸減小，當(dāng)F=f時，加速度a=0，此時汽車的速度達(dá)到最大值vm，最后汽車做勻速運(yùn)動。以恒定功率啟動過程中，汽車運(yùn)動具有以下特點(diǎn)：①汽車在啟動過程中先做加速度不斷變小的加速運(yùn)動，同時牽引力變小，當(dāng)牽引力等于阻力時，汽車開始以最大速度做勻速直線運(yùn)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=Fv⑤在啟動過程結(jié)束時，牽引力和阻力平衡，此時有P額=Fvm=fvm⑥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=+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=(F-f)/m的勻加速直線運(yùn)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(dá)到勻加速直線運(yùn)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(jìn)一步提高速度，直到加速度a＝0，最后做勻速行駛運(yùn)動，速度達(dá)到最終的最大速度。這一啟動方式具有下列特點(diǎn)：①汽車啟動過程經(jīng)歷了兩個階段，一是勻加速直線運(yùn)動狀態(tài)，二是變加速直線運(yùn)動狀態(tài)，最終做勻速直線運(yùn)動；②汽車在勻加速直線運(yùn)動階段，汽車的瞬時速度vt=at，汽車勻加速直線運(yùn)動所能維持的時間t1=v1m/a；③汽車做勻加速直線運(yùn)動階段，汽車的瞬時功率Pt=Fvt＜P額；④汽車勻加速直線運(yùn)動階段結(jié)束時，瞬時功率Pt等于額定功率P額，且滿足Pt=P額=Fv1m；⑤汽車在變加速直線運(yùn)動階段功率恒為額定功率，進(jìn)入勻速直線運(yùn)動時牽引力和阻力平衡，有Pt=P額=fvm⑥從能的角度看，勻加速直線運(yùn)動階段W牽1－fs1=（其中W牽1和s1分別為勻加速直線運(yùn)動階段牽引力做的功和位移），變加速直線運(yùn)動階段牽引力所做的功W牽2=P額t2（t2為變加速直線運(yùn)動階段所經(jīng)歷的時間），W牽2－fs2=－（s2為變加速直線運(yùn)動階段的位移）。這一過程中各量的變化，可用下列流程圖來表示。a=a=P↑=Fv↑P=P額，a=≠0F=P額/v↑a=↓a=0，（a）勻速直線運(yùn)動轉(zhuǎn)折點(diǎn)汽車在傾角為θ的斜坡上從靜止開始啟動時，無論以額定功率啟動，還是以恒定牽引力啟動，其啟動過程和在平直路面上的情況相似，主要有以下幾點(diǎn)區(qū)別：（1）汽車在斜坡上啟動時，汽車的牽引力F、阻力f和重力沿斜坡向下的分力mgsinθ三者始終滿足牛頓第二定律，上坡時F－f－mgsinθ=ma，下坡時F+mgsinθ－f=ma（若以額定功率啟動，加速度a時刻在變；若以恒定牽引力啟動，加速度a恒定）。（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。（3）從能的角度看，若以額定功率啟動，上坡時牽引力做功有三個方面的作用，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。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。二、人消耗的功率人要維持生命進(jìn)行活動（包括體力的和腦力的活動），就必須消耗能量做功，在不同情況下消耗的功率大小是不同的。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。在進(jìn)行一般腦力勞動時，例如學(xué)生在上課時，消耗的功率約為150w，其中約80w為基本代謝率，約40w消耗在腦的活動中。在中等劇烈