高中物理必修二7.1_追尋守恒量——能量

1、第七章第七章 機(jī)械能守恒定律機(jī)械能守恒定律化學(xué)能化學(xué)能化學(xué)能化學(xué)能風(fēng)能風(fēng)能勢(shì)能勢(shì)能核能核能動(dòng)能動(dòng)能7.1 7.1 追尋守恒量追尋守恒量能量能量演示：演示：伽利略理想實(shí)驗(yàn)伽利略理想實(shí)驗(yàn)問題一：?jiǎn)栴}一：我們看到怎樣的現(xiàn)象呢？伽利略理想斜面實(shí)伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)（斜面均光滑）驗(yàn)（斜面均光滑）ABhh1 1、小球從一個(gè)斜面的某一高度由靜止滑下，并運(yùn)動(dòng)到另、小球從一個(gè)斜面的某一高度由靜止滑下，并運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)斜面的同一高度，經(jīng)歷了哪幾個(gè)運(yùn)動(dòng)過程？一個(gè)斜面的同一高度，經(jīng)歷了哪幾個(gè)運(yùn)動(dòng)過程？2 2、這些過程各有什么特點(diǎn)？、這些過程各有什么特點(diǎn)？小球高度降低的同時(shí)，速度在增加；高小球高度降低的同時(shí)，速度在增加；高

2、度升高的同時(shí)，速度在減小。度升高的同時(shí)，速度在減小。實(shí)驗(yàn)表明實(shí)驗(yàn)表明斜面上的小球斜面上的小球在運(yùn)動(dòng)過程中在運(yùn)動(dòng)過程中好像好像“記得記得 ”自己起始的高度（或與高度自己起始的高度（或與高度相關(guān)的某個(gè)量）。相關(guān)的某個(gè)量）。 后來的物理學(xué)家把這一事實(shí)說成是后來的物理學(xué)家把這一事實(shí)說成是“某個(gè)量是守恒的某個(gè)量是守恒的”, ,并且把這個(gè)量叫并且把這個(gè)量叫做做能量能量或或能能。ABhh 在在A A斜面上：斜面上：a agsingsin v v2 2-0=2ax-0=2ax h=xsin=vh=xsin=v2 2/2g/2gABhh 在在B B斜面上：斜面上：a agsingsin 0-v 0-v2 2=2

3、ax=2ax h hx x sin= sin=v v2 2/2g/2gh hh h問題二：?jiǎn)栴}二：用用“力力”怎樣描述伽利略斜面實(shí)怎樣描述伽利略斜面實(shí)驗(yàn)驗(yàn)xx單擺中的小球單擺中的小球類似實(shí)驗(yàn)：類似實(shí)驗(yàn)：滾擺中的輪子滾擺中的輪子 “有一個(gè)事實(shí)，如果你愿意，有一個(gè)事實(shí)，如果你愿意，也可以說一條定律，支配著至今所也可以說一條定律，支配著至今所知的一切自然現(xiàn)象知的一切自然現(xiàn)象這條定律稱這條定律稱做做能量守恒定律能量守恒定律。它指出某一個(gè)量，。它指出某一個(gè)量，我們把它稱為我們把它稱為能量能量，在自然界經(jīng)歷，在自然界經(jīng)歷的多種多樣的變化中它不變化。那的多種多樣的變化中它不變化。那是一個(gè)最抽象的概念是一個(gè)最

4、抽象的概念” 諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者費(fèi)恩曼諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者費(fèi)恩曼小資料小資料能量能量在伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中，將小球提高到在伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中，將小球提高到起始點(diǎn)的高度時(shí)，小球被賦予一種形式的起始點(diǎn)的高度時(shí)，小球被賦予一種形式的能量能量勢(shì)能。勢(shì)能。相互作用的物體憑借其位置而具有的相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫做能量叫做勢(shì)能勢(shì)能（potential energy）。名詞解釋名詞解釋ABhv0 = 0它們具有它們具有勢(shì)能勢(shì)能球球杠鈴杠鈴被彈高的人被彈高的人 物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能動(dòng)能（kinetic energy）。名詞解釋名詞解釋ABhv在伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中

5、，釋放小球后，在伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中，釋放小球后，小球開始運(yùn)動(dòng)，獲得速度，小球被賦予一小球開始運(yùn)動(dòng)，獲得速度，小球被賦予一種形式的能量種形式的能量動(dòng)能。動(dòng)能。它們都具有它們都具有動(dòng)能動(dòng)能足球足球汽車汽車火箭火箭名詞解釋名詞解釋機(jī)械能：機(jī)械能：動(dòng)能與勢(shì)能的總和動(dòng)能與勢(shì)能的總和 。當(dāng)小球由最高點(diǎn)沿斜面當(dāng)小球由最高點(diǎn)沿斜面 A 運(yùn)動(dòng)到達(dá)最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，能量怎樣變化？時(shí)，能量怎樣變化？想一想想一想ABhv0 = 0勢(shì)能消失勢(shì)能消失動(dòng)能動(dòng)能全全部部參考面參考面速度最大速度最大高度為高度為0小球到達(dá)最低點(diǎn)小球到達(dá)最低點(diǎn)（參考面）（參考面）勢(shì)能去了勢(shì)能去了哪里？哪里？用用“能量能量”怎樣描述伽利略斜面怎

6、樣描述伽利略斜面實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)機(jī)械能“追尋守恒量追尋守恒量”的意義的意義 （1）可行性：物質(zhì)在運(yùn)動(dòng)變化過）可行性：物質(zhì)在運(yùn)動(dòng)變化過程中存在守恒量。程中存在守恒量。 （2）重要性：物質(zhì)在運(yùn)動(dòng)變化過）重要性：物質(zhì)在運(yùn)動(dòng)變化過程中都要滿足一定的守恒定律。程中都要滿足一定的守恒定律。1. 下列實(shí)例中下列實(shí)例中,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能的是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能的是 ( ) A. 豎直上拋的正在上升的小球豎直上拋的正在上升的小球B. 上緊發(fā)條的玩具汽車汽車正在行駛上緊發(fā)條的玩具汽車汽車正在行駛.C. 從高處下落的石塊從高處下落的石塊D. 從斜槽上滾下的小球從斜槽上滾下的小球A課堂練習(xí)課堂練習(xí)解析：解析：B、C、D中均為勢(shì)能轉(zhuǎn)化

7、為動(dòng)能中均為勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 A中為重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能中為重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能 2 2. .蘋果從樹上掉下時(shí)，速度越來越大，蘋果從樹上掉下時(shí)，速度越來越大，下列說法正確的是（下列說法正確的是（ ） A A. .高度轉(zhuǎn)變成了速度高度轉(zhuǎn)變成了速度 B B. .蘋果的能量增加蘋果的能量增加 C C. .勢(shì)能轉(zhuǎn)變成了動(dòng)能勢(shì)能轉(zhuǎn)變成了動(dòng)能 D D. .蘋果的機(jī)械能不變蘋果的機(jī)械能不變C 3 3. .相同的彈簧伸長(zhǎng)量越大，彈簧的彈性勢(shì)能相同的彈簧伸長(zhǎng)量越大，彈簧的彈性勢(shì)能越大，在同一個(gè)彈簧秤下分別掛越大，在同一個(gè)彈簧秤下分別掛5N5N和和3N3N的的物體時(shí)，彈簧秤上彈簧具有的彈性勢(shì)能物體時(shí)，彈簧秤

8、上彈簧具有的彈性勢(shì)能（ ） A A. .兩次具有相同的彈性勢(shì)能兩次具有相同的彈性勢(shì)能 B B. .第一次比第二次的彈性勢(shì)能大第一次比第二次的彈性勢(shì)能大 C C. .第一次比第二次的彈性勢(shì)能小第一次比第二次的彈性勢(shì)能小 D D. .無法比較其大小無法比較其大小B4. 以豎直上拋的小球?yàn)槔f明小球的以豎直上拋的小球?yàn)槔f明小球的勢(shì)能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化情況這個(gè)例子中是勢(shì)能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化情況這個(gè)例子中是否存在著能的總量保持不變？否存在著能的總量保持不變？ 豎直上拋運(yùn)動(dòng)的小球，首先由動(dòng)能轉(zhuǎn)化豎直上拋運(yùn)動(dòng)的小球，首先由動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能為零，勢(shì)能最為勢(shì)能，達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能為零，勢(shì)能最大，在下落時(shí)，勢(shì)能逐漸減小，動(dòng)能逐漸增大，在下落時(shí)，勢(shì)能逐漸減小，動(dòng)能逐漸增大，勢(shì)能又轉(zhuǎn)化為動(dòng)能在小球運(yùn)動(dòng)的過程大，勢(shì)能又轉(zhuǎn)化為動(dòng)能在小球運(yùn)動(dòng)的過程中，小球的機(jī)械能總量保持不變中，小球的機(jī)械能總量保持不變一、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)表明一、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)表明 “有某一量是守恒的有某一量是守恒的”，這個(gè)量，這個(gè)量叫做能量。叫做能量。二、能量二、能量 1 1、勢(shì)能：相互作用的物體憑借其位、勢(shì)能：相互作用的物體憑借其位置而具有的能量。置而具有的能量。 2 2、動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能、動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能