高中物理 第一节 追寻守恒量能量课件 新人教版必修2.ppt

物理 必修2 人教版 第七章机械能守恒定律第一节追寻守恒量 能量 栏目链接 情景切入 满江红 游览刘家峡水电站 栏目链接 成绩辉煌 叹人力 真正伟大 回忆处 新安鸭绿 都成次亚 自力更生遵教导 施工设计凭华夏 使黄河驯服成电流 兆千瓦 绿水库 高大坝 龙门吊 千钧闸 看奔腾泄水 何殊万马 一艇风驰过洮口 千岩壁立疑巫峡 想将来 高峡出平湖 更惊讶 随着库区绿化和游览项目的不断完善 库区周围山岭塬台 绿树成荫 游人如织 地处高原峡谷的刘家峡水库 被誉为 高原明珠 栏目链接 课标点击 栏目链接 1 了解能量概念 2 知道什么是物体的势能 什么是物体的动能 3 通过守恒量的探究分析 激发同学们对自然界规律奥妙的探究兴趣 培养探究思维能力 栏目链接 栏目链接 课前导读 栏目链接 追寻守恒量 1 伽利略斜面实验研究 实验现象 让静止的小球沿一个斜面滚下 小球将滚上另一个对接斜面 没有摩擦时 ha hb 如图所示 2 能量概念 1 动能 物体由于 而具有的能量 2 势能 相互作用的物体凭借其 而具有的能量 3 能的转化 在伽利略的理想斜面实验中 小球的势能和动能可相互转化 运动 位置 栏目链接 问题探究 问题一怎样理解 能量 栏目链接 1 物体具有能量就能够对外做功 流动的河水能够推动水轮机做功 高处的重锤落下能够把木桩打入地里做功 被压缩了的弹簧能够把物体弹开做功 高温高压的气体膨胀时能够带动机器做功 可见 流动的河水 高处的重锤 被压缩了的弹簧 高温高压的气体 等都具有能量 问题探究 栏目链接 2 能量的多样性 自然界中存在着各种不同的运动形式 不同的运动形式对应不同形式的能量 如 机械运动对应着机械能 热运动对应着内能 电磁运动对应着电磁能 原子核内部的变化对应着原子能等 3 能量是一个状态量 是标量 和物体所处的某一状态对应 问题探究 栏目链接 名师提示 能量 这一物理量与我们前面学习的 力 速度 等量不一样 能量 的引入是在物理学发展中追寻守恒量的一个重要事例 问题探究 栏目链接 尝试应用 1 伽利略的斜面实验反映了一个重要的事实 如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略 小球必将准确地达到与它出发时相同高度的点 绝不会更高一点 也不会更低一点 这说明小球在运动过程中有 某个量 是不变的 这个 量 应是 a 力b 势能c 速度d 能量 问题探究 栏目链接 d 在伽利略的斜面实验中 小球从一个斜面到另一个斜面 斜面弹力是不同的 势能先减小后增大 速度先增大后减小 所以选项a b c错误 不变的 量 应是能量 包括动能和势能 选项d正确 知识解惑 问题二怎样认识动能和势能 栏目链接 能量与物体的运动相对应 是对物体不同运动形式的统一量度 不同的运动形式对应不同的能量 1 势能 相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能 例如 地面附近的物体被提到一定的高度而具有的能量叫重力势能 拉伸 压缩的弹簧 拉开的弓具有的能量叫弹性势能 2 动能 物体由于运动而具有的能量叫做动能 知识解惑 栏目链接 动能是一个状态量 动能的大小与物体的运动方向无关 只与物体的质量和运动速度的大小有关 例如 高速运动的炮弹具有很大的动能 可能穿透军舰厚厚的钢板进入船体 运动的水流 气流 风 可以推动叶轮转动而使发电机发电 不同的运动形式在相互转化的过程中对应的能量也在不断地转化着 总的能量守恒意味着运动是守恒的 能量守恒定律使人类对自然界有了本质的定量认识 知识解惑 栏目链接 3 关于动能和重力势能的大小比较 动能 势能都是标量 只有大小没有方向 动能虽然具有相对性 但动能不会为负值 势能具有相对性 对于选定的参考零势能面来说 任何物体在此处的势能都为零 在参考面以上 物体的势能为正 在参考面以下则为负 知识解惑 栏目链接 名师提示 两物体间有相互作用力 物体才会有势能 势能是与两物体的相对位置有关的能量 又叫位能 动能是与运动速度有关的能量 静止的物体动能为零 质量相同的物体速度越大 动能越大 问题探究 尝试应用 栏目链接 2 在某灾区上空沿水平方向匀速飞行的一架飞机 正在向灾区空投救灾物资 在空投过程中 飞机 含飞机上的物资 的动能和重力势能变化情况是 a 动能 重力势能都在增加b 动能 重力势能都在减小c 动能减小 重力势能增大d 动能增大 重力势能减小 问题探究 栏目链接 b 飞机在水平方向上匀速飞行 虽然速度和高度都没发生变化 但飞机正向灾区空投救灾物资 在这个过程中飞机整体的质量减小了 所以a c d错 b正确 栏目链接 知识解惑 题型1伽利略的理想斜面实验 例1 双选 关于伽利略的斜面实验 下列描述正确的是 a 伽利略斜面实验对于任意斜面都适用 都可以使小球在另一个斜面上上升到同样的高度b 只有斜面光滑时 才有可能重复伽利略实验c 在伽利略斜面实验中 只有b斜面 坡度 较缓才有可能使小球上升到同样高度d 设想在伽利略斜面实验中 若斜面光滑 并且使b斜面变成水平 则可以使小球沿平面运动到无穷远处 栏目链接 知识解惑 栏目链接 bd 在伽利略斜面实验中 必须是阻力不计 斜面光滑 时 小球才能在另一个斜面上上升到相同高度 而不管另一个斜面的倾角多大 所以 在a b c选项中a c错 b项正确 当b斜面的倾角减小到接近0 时 小球仍欲在斜面上上升到同样高度 所以d项中设想是合理的 知识解惑 名师归纳 伽利略的理想斜面实验虽然是想象中的实验 但它是建立在可靠的事实基础之上的 这类理想实验以可靠的事实为基础 经过抽象思维 抓住主要因素 忽略次要因素 从而更深刻地揭示了自然规律 采用理想实验说明问题是物理学的一种常用方法 理想实验在物理学的发展中起着重要的作用 栏目链接 知识解惑 变式应用 栏目链接 1 双选 伽利略斜面实验中 小球从斜面a上离斜面底端高h处滚下斜面 通过最低点继续滚上另一斜面b 在小球运动的这一过程中 下列说法正确的是 a 小球在斜面a上运动时 离斜面底端的竖直高度越来越小 小球的运动速度越来越大b 小球在斜面a上运动时 动能越来越小 势能越来越大c 小球在斜面b上运动时 速度越来越大 离斜面底端的高度越来越小 知识解惑 栏目链接 ad d 小球在斜面b上运动时 动能越来越小 势能越来越大 知识解惑 栏目链接 题型2用能量转化和守恒分析问题 例2如图所示是伽利略为了寻找 运动中的守恒量 而设计的另外一套实验装置 小球所受的阻力很小 可以忽略不计 大家动手做一做 会看到什么现象 能说明其中的能量变化情况吗 知识解惑 栏目链接 将小球拉至一定高度由静止释放后 小球开始在竖直面内左右摆动 每次上升的最大高度不变 小球高度降低时速度增大 小球的势能转化为动能 小球高度增加时速度减小 小球的动能又转化为势能 小球能达到与起始点相同的高度 说明在转化过程中 能的总量保持不变 小球在摆动时最大高度不变 动能和势能相互转化 但能的总量保持不变 知识解惑 栏目链接 名师归纳 分析物体的能量变化情况时 首先要看物体在这一运动过程中具有哪些形式的能量 再根据各种能量分别由什么量决定 然后讨论它们之间的转化关系 同时要记住各种形式能量的总和一定守恒 知识解惑 变式应用 2 神舟七号 载人飞船是中国神舟号飞船系列之一 是用 长征二号 f火箭发射升空的 如图所示 神舟七号 飞船进入太空后 首先在轨道倾角为42 4 近地