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第七章机械能守恒定律 第1节 追寻守恒量 扬州大学附属中学东部分校姜雪峰 问题一 如图所示 在一个盛满水的容器内放入一块冰 不考虑水的热膨胀 在冰的融解过程中 容器内的水会继续溢出吗 为什么 分析探究 当冰静止在水面时 由阿基米德定律可以推理出冰的质量等于冰排开的水的质量 而冰融解成水的前后质量不变 实际上就相当于冰在融解过程中将体积缩小成虚线以下部分的体积 所以水不会溢出 在这里 虽然冰发生了物态变化 但我们如果找到了变化中的守恒量 冰的质量 即冰块 从而很容易地推理出它们在体积上存在的置换关系 圆满地解决了所提出的问题 的质量等于 水块 的质量 注 阿基米德定律 浸入液体中的物体所受浮力的大小等于其排开液体所受重力的大小 f浮 m冰gf浮 m水g m冰g m水gm冰 m水 观察 伽利略理想斜面实验 斜面均光滑 在伽利略的斜面理想实验中 是否存在守恒量 关于小球运动过程的描述 1 小球从一个斜面的某一高度由静止滑下 并运动到另一个斜面的同一高度 经历了哪几个运动过程 2 这些过程各有什么特点 1 小球经历了先加速后减速的过程2 在加速过程中 小球速度增大 位置高度减小 在减速运动过程中 小球速度在减小 但位置高度在增大 分析各个过程运动和力的关系 1 下滑过程小球所受合力方向与运动方向一致 小球做加速运动 直到斜面底端 速度达到最大2 上滑过程小球所受合力方向与运动方向相反 小球做减速运动 直到速度为零 在伽利略的斜面理想实验中 存在什么样的守恒量 高度 运动快慢 其他 伽利略斜面实验表明 小球在运动过程中 有某一量是守恒的 这个量叫做能量或能 能量 几种常见的能量形式 相互作用的物体凭借其位置而具有的能 叫做势能 物体由于运动而具有的能 叫做动能 在伽利略斜面实验中 势能和动能是怎样转化的 分析 做自由落体的小球的势能和动能如何转换 改成竖直上抛呢 思考 一 伽利略斜面实验表明 有某一量是守恒的 这个量叫做能量 二 能量1 势能 相互作用的物体凭借其位置而具有的能量 2 动能 物体由于运动而具有的能量 三 追寻守恒量 的意义1 可行性 物
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