人教版追尋守恒量能量

第七章機(jī)械能守恒定律1追尋守恒量諾貝爾物理獎(jiǎng)獲得者費(fèi)恩曼曾說(shuō)：

有一個(gè)事實(shí),如果你愿意,也可以說(shuō)是一條定律,支配著至今所知的一切現(xiàn)象……這條定律稱(chēng)做能量守恒定律。它指出：有某一個(gè)量,我們把它稱(chēng)為能量,在自然界經(jīng)歷的多種多樣的變化中它不變化。那是一個(gè)最抽象的概念……然而正是這個(gè)最抽象的概念，卻是物理學(xué)中最重要、意義也最深遠(yuǎn)的概念之一。伽利略理想實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)的守恒思想觀察

物體高度的變化伴隨著物體運(yùn)動(dòng)快慢的變化或運(yùn)動(dòng)快慢的變化伴隨著高度的變化。

小球“記得”自己的起始高度，然而，“記得”不是物理學(xué)的語(yǔ)言。

在物理學(xué)中把這一事實(shí)說(shuō)成是“有某一量是守恒的”。分析觀察伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)（斜面均光滑）試用所學(xué)知識(shí)證明ABhh在A斜面上：a＝gsinαx＝h/sinαABhh’αβ在B斜面上：a′＝－gsinβx′=(0－v2)/2a′＝h/sinβ∴h′

＝h證明V2-v02=2axV2=2gh伽利略斜面實(shí)驗(yàn)表明，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，“有某一量是守恒的”，這個(gè)量叫做能量或能。說(shuō)明：能量與物體的運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)，是對(duì)物體不同運(yùn)動(dòng)形式的統(tǒng)一的量度，不同的運(yùn)動(dòng)形式對(duì)應(yīng)不同的能量。能量幾種常見(jiàn)的能量形式相互作用的物體憑借其位置而具有的能，叫做勢(shì)能。物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能，叫做動(dòng)能。在伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中，勢(shì)能和動(dòng)能是怎樣轉(zhuǎn)化的?ABhh分析動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的能量保持不變

實(shí)例做自由落體的小球的勢(shì)能和動(dòng)能如何轉(zhuǎn)換？思考如果我們把相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫做勢(shì)能;把物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能,那么,伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)可以給我們一個(gè)啟示,這個(gè)啟示正確的是（）①小球在斜面A上運(yùn)動(dòng)時(shí),小球離地面的高度減小,速度增加,小球的速度是由高度轉(zhuǎn)變而來(lái)的②小球在斜面B上運(yùn)動(dòng)時(shí),小球離地面的高度增加,速度減小,小球的高度是由速度轉(zhuǎn)變而來(lái)的③小球在斜面A上運(yùn)動(dòng)時(shí),小球離地面的高度減小,速度增加,小球的動(dòng)能是由勢(shì)能轉(zhuǎn)化而來(lái)的④小球在斜面B上運(yùn)動(dòng)時(shí),小球離地面的高度增加,速度減小,小球的勢(shì)能是由動(dòng)能轉(zhuǎn)化而來(lái)的A、①②B、③④C、①③D、②④B練習(xí)：下列過(guò)程中能量如何轉(zhuǎn)化?A.放爆竹時(shí)，爆竹騰空飛起。B.冬天人們?cè)陉?yáng)光下取暖。C.用煤氣灶燒水。D.反復(fù)彎折鐵絲，鐵絲發(fā)熱。練習(xí)：以豎直上拋的小球?yàn)槔f(shuō)明小球的勢(shì)能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化情況。在這個(gè)例子中是否存在著能的總量保持不變？練習(xí)：

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)能達(dá)到最大，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)過(guò)程中，小球的機(jī)械能總量保持不變。

解析“神州”六號(hào)飛船進(jìn)入太空后，首先在一個(gè)橢圓軌道上平穩(wěn)運(yùn)行，它在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)能和勢(shì)能如何變化？動(dòng)能和勢(shì)能的總和（機(jī)械能）如何變化？練習(xí)：唐朝詩(shī)人杜甫的《登高》中有這樣兩句詩(shī)：“無(wú)邊落木蕭蕭下，不盡長(zhǎng)江滾滾來(lái)”。從物理學(xué)的角度來(lái)說(shuō)，“落木蕭蕭下”的過(guò)程是___________能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______能；而“滾滾來(lái)”的長(zhǎng)江水蘊(yùn)含豐富的_________能。練習(xí)：滑雪運(yùn)動(dòng)員沿光滑斜面下滑，不考慮空氣阻力，在下滑過(guò)程中，動(dòng)能、勢(shì)能如何變化？能量守恒嗎？解析：運(yùn)動(dòng)員沿光滑斜面下滑，速度變大，高度降低，故其動(dòng)能越來(lái)越大，勢(shì)能越來(lái)越小。由于斜面光滑，沒(méi)有其他能量生成，因此機(jī)械能守恒。練習(xí)：

請(qǐng)注意：能量總是守恒的，但動(dòng)能與勢(shì)能的和不一定守恒，在存在摩擦力的情況下，機(jī)械能（動(dòng)能與勢(shì)力的和）不守恒，例如木箱沿斜面勻速下滑過(guò)程中，存在摩擦生熱現(xiàn)象，總能量是守恒的，但機(jī)械能不守恒。

物體在粗糙的水平面上運(yùn)動(dòng)而停止受什么力作用？能是怎么轉(zhuǎn)化的？練習(xí)：在光滑地面上，一彈簧一端固定豎直墻上，另一端連著一個(gè)小球，用力壓縮彈簧，釋放后，試分析能量轉(zhuǎn)化關(guān)系。分析:彈簧被壓縮,貯存了能量（彈性勢(shì)能）,然后又逐漸轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能，當(dāng)彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí),勢(shì)能為零,球的動(dòng)能最大,在彈簧伸長(zhǎng)過(guò)程中，球的動(dòng)能減少,彈簧的勢(shì)能又增加,球在往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,球的動(dòng)能與彈簧的勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,總的能量不變。練習(xí)：一、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)表明：“有某一量是守恒的”，這個(gè)量叫做能量。二、能量

1、勢(shì)能：相互作用的物體憑借其位置而具有的能量。

2、動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量。三、“追尋守恒量”的意義

1、可行性：物質(zhì)在運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程中存在守恒量。

2、重要性：物質(zhì)在運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程中都要滿(mǎn)足一定的守恒定律。小結(jié)

伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)使人們認(rèn)識(shí)到能量概念的重要性，我們又知道能量可以轉(zhuǎn)化，也有大小，那我們?nèi)绾蝸?lái)量度它呢？（比如動(dòng)能和勢(shì)能我們?cè)撊绾蝸?lái)量度？）勢(shì)能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化又是怎么進(jìn)行的呢？（長(zhǎng)度可以用尺子——多少米來(lái)量度，質(zhì)量可以天平——多少千克來(lái)來(lái)量度，那么能量用什么來(lái)量度？）課后探究

：例1.下列實(shí)例中,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．B.上緊發(fā)條的玩具汽車(chē)汽車(chē)正在行駛.C.正由近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星．D.從斜槽上滾下的小球．A課堂練習(xí)１課堂練習(xí)２例２．下列過(guò)程中屬于內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是()A．放爆竹時(shí)，爆竹騰空飛起B(yǎng)．冬天人們?cè)陉?yáng)光下取暖C．用酒精燈給水加熱D．反復(fù)彎折一根鐵絲，鐵絲變熱A課堂練習(xí)３例３.在伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)中，如果空氣阻力和摩擦阻力不能忽略不計(jì)，則下列說(shuō)法正確的是()A動(dòng)能和勢(shì)能之和仍然守恒B動(dòng)能和勢(shì)能之和將增大C動(dòng)能和勢(shì)能之和將逐漸減小，但總能量還是守恒D以上說(shuō)法均不正確C例4試分析下列過(guò)程中各種形式的能量是如何轉(zhuǎn)化的？①汽車(chē)沿盤(pán)山公路勻速爬坡。②降落傘在空中勻速下降。課堂練習(xí)４

①重力勢(shì)能增大，動(dòng)能不變，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能和內(nèi)能②重力勢(shì)能減小，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能例2下圖表示撐桿跳運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)階段：助跑、撐桿起跳、越橫桿．試定性地說(shuō)明在這幾個(gè)階段中能量的轉(zhuǎn)化情況．分析