备课资料一、科学家的故事：瓦特瓦特(JamesWatt,1736—1819年)苏格兰发明家.1736年1月19日生于苏格兰格林诺克.童年时代的瓦特曾在文法学校念过书，然而没有受过系统教育.瓦特在父亲做工的工厂里学到许多机械制造知识，以后他到伦敦的一家钟表店当学徒.1763年，瓦特修理格拉斯哥大学的一台纽可门泵，得以仔细研究了结构和工作原理，找到了热量损失消耗大量燃料的症结所在，他终于想出了加一个与气缸分离的冷凝器，气缸外装上绝热套子，使它一直保持高温，新的蒸汽机的效率大大提高.瓦特并不满足于已经取得的成就，1781年他又制造了从气缸两边推动活塞的双动作蒸汽机，并采用曲柄机构，使往复的直线运动转变为旋转运动.瓦特还设计了离心节速器，利用反馈原理控制蒸汽机的转速.经过一系列的改革，蒸汽机迅速被各工业部门采用，为产业革命铺平了道路.蒸汽机车加快了19世纪的运输速度.蒸汽机→蒸汽轮机→发电机，蒸汽为第二次工业革命即电力发展铺平了道路.瓦特的故事：一天晚上，瓦特和一个小女孩在家里喝茶.瓦特不停地摆弄茶壶盖，一会儿打开，一会儿盖上，当他把茶壶嘴堵住时，蒸汽顶开了茶盖.在旁的外祖母对瓦特的这种无聊动作极为不满，加以训斥.瓦特并不介意，他一心想着蒸汽的力量，从此萌发制造蒸汽机的念头.蒸汽机对产业革命产生了巨大的推动作用,因此罗尔特所著《詹姆斯·瓦特》中，曾写道：“瓦特蒸汽机巨大的、不知疲倦的威力使生产方法以过去所不能想象的规模走上了机械化道路.二、“汽车启动问题”简析在涉及功、功率、功和能、动能、动能定理五节内容的习题中有一类是讨论汽车启动过程的问题.这是一个复杂的问题，尤其是启动过程中所受的阻力是变力，为了简化，高中阶段常设汽车所受阻力是恒力.汽车启动问题一般可分为两种情形：一种是汽车在平直路面上的启动；另一种是汽车在斜坡上的启动.（1）汽车在平直路面上的启动汽车在平直路面上启动时，在水平方向上仅受牵引力和阻力作用，按其功率是否恒定可分为两类：一类是以恒定功率启动，另一类是以恒定牵引力启动.两种类型的启动过程及特点分析如下：①以恒定功率启动汽车从静止开始以额定功率启动，开始时由于汽车的速度很小，由公式P=Fv知：牵引力F较大，因而由牛顿第二定律F-f=ma知：汽车的加速度较大.随着时间的推移，汽车的速度将不断增大，牵引力F将减小，加速度减小，但是由于速度方向和加速度方向相同，汽车的速度仍在不断增大，牵引力将继续减小，直至汽车的牵引力F和阻力f相平衡为止.汽车的牵引力F和阻力f平衡时，F-f=0，加速度a=0，汽车的速度达到最大值vm.这一类型的汽车启动问题具有下列特点：.Ⅰ汽车的运动形式是做加速度越来越小的变加速直线运动，最终做匀速直线运动..Ⅱ汽车的瞬时功率P1始终等于汽车的额定功率：P1=P额..Ⅲ汽车的牵引力F和阻力f始终满足牛顿第二定律：F-f=ma..Ⅳ汽车的牵引力F和瞬时速度vt始终满足Pt=P额=Fvt..Ⅴ在启动过程刚刚结束时，因为牵引力和阻力平衡，此时有P额=Fvm=fvm..Ⅵ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：W牵=mvm2/2+|W阻|.②以恒定牵引力启动汽车从静止开始以恒定牵引力启动，有时也说成以恒定加速度启动.由于牵引力F恒定，根据牛顿第二定律F-f=ma，可知：加速度a恒定.汽车的瞬时速度vt=v0+at（v0=0），汽车做匀加用心爱心专心速直线运动，实际功率Pt=Fvt随着时间的推移，将不断增大.由于汽车的实际功率不能超过其额定功率，汽车的匀加速直线运动只能维持到其实际功率等于其额定功率时，此时汽车的速度达到它匀加速直线运动阶段的最大速度v1m，其后汽车只能以额定的功率启动的方式进行再加速，其运动方式和第一种启动形式完全相同.即汽车继续做加速度越来越小的变加速直线运动，直至汽车进入匀速直线运动状态，速度达到最终的最大速度vm.这一启动方式具有下列特点：.Ⅰ汽车的启动过程经历了两个阶段：一是匀加速直线运动阶段，二是变加速直线运动阶段，最终做匀速直线运动..Ⅱ汽车在匀加速直线运动阶段，汽车的瞬时速度vt=v0+at(v0=0)；汽车做匀加速直线运动所能维持的时间t1=v1m/a..Ⅲ汽车在匀加速直线运动阶段，...
