第1节 追寻守恒量--能量.doc

呼和浩特第一中学物理导学案 第七章 机械能守恒定律第一节 追寻守恒量能量 【学习目标】1.初步领会能量转化、变中有恒的思想。2.了解势能、动能的概念。3.领会寻找守恒量是科学研究的重要思想方法。4.会分析生活中有关机械能转化的问题。【学法指导】预学研读课本内容P55-P56；建议用时20分钟；在物理学的发展过程中，能量的概念几乎是与人类对能量守恒的认识同步发展起来的，能量的概念之所以重要，就是因为它是个守恒量。守恒关系是自然界中十分重要的一类关系，通过本节的学习加强对守恒关系的认识，重要是物理学的思想和方法的学习。【预学案】一.知识梳理1伽利略在斜面实验中，发现一个启发性的事实：无论斜面陡些或缓些，小球最后总会在斜面上的某点速度变为零，这点距斜坡底端的竖直高度与它出发时的高度_.在物理学中，我们把这一事实说成是“某个量是_的”，并且把这个量叫做_或_.2.势能：相互作用的物体凭借其_而具有的能量叫做势能.3.动能：物体由于_而具有的能量叫做动能.4.在小球沿斜面滚下的过程中，高度减小了，相应的_减少，而小球的速度变大，_增加；当小球沿斜面升高时，会变慢，因而_减少，但它的高度在增加，_增加，当小球的速度变为0时，其全部_都转化为_.动能可以转化为势能，势能也可以转化为动能，二者的转化可以_.二预习自测1以竖直上抛的小球为例说明小球的势能和动能的转化情况。在这个例子中是否存在着能的总量保持不变？2.你还能举出生活中哪些能量相互转化的实例？三我的困惑【探究案】问题一：能量的概念探究1： 伽利略理想斜面实验的内容是什么？探究2：伽利略理想斜面实验说明什么？针对训练1：关于伽利略的斜面实验,以下说法正确的是（BCD） A无论斜面是否光滑,小球滚上的高度一定与释放的高度相同.B实际上,小球滚上的高度会比释放的高度要小一些.C只有在斜面绝对光滑的理想条件下,小球滚上的高度才与释放的高度相同.D伽利略的斜面理想实验反映了在小球的运动过程中存在某个守恒量.问题二：势能和动能探究1：什么是势能？探究2：什么是动能？探究3：动能和势能是如何转化的？针对训练2：在伽利略实验中，小球从斜面A上离斜面底端h高处滚下斜面，通过最低点后继续滚上另一个斜面B，小球最终会在斜面B上某点停下来而后又下滑，这点距斜面底端的竖直高度仍为h，在小球运动过程中，下列说法正确的是（AD ）A小球在A斜面上运动时，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A斜面上运动时，动能越来越小，势能越来越大C小球在B斜面上运动时，速度越来越大，离斜面底端的高度越来越小D小球在B斜面上运动时，动能越来越小，势能越来越大【当堂检测 】1、诺贝尔物理奖获得者费恩曼曾说：有一个事实，如果你愿意也可以说是一条定律，支配着至今所知的一切现象这条定律就是（ D ）A、牛顿第一定律 B、牛顿第二定律C、牛顿第三定律 D、能量守恒定律2、下列说法正确的是（ BD ）A“力”这个最抽象的概念，是物理学中最重要、意义最深远的概念B“能量”这个最抽象的概念，是物理学中最重要、意义最深远的概念C“力”是牛顿没有留给我们的少数力学概念之一D“能量”是牛顿没有留给我们的少数力学概念之一3在图7-1所示的伽利略的斜面理想实验中（斜面光滑），以下说法正确的是 ( B ) 图 7- 1 C D B A A小球从A到B运动的过程动能保持不变B小球从A到B运动的过程势能减少C只有小球从B到C运动的过程中动能和势能的总和不变D小球在斜面CD上运动的最大距离等于AB【我的收获】【难点精讲】如何理解势能和动能？（1）物体的势能我们把相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能。可见，说到势能，必须有相互作用的物体，而且一定与其位置有关。例如，小球受到地球施于它的重力作用，当伽利略把小球从桌面提高到斜面上起始点的高度时，他就赋予了小球一种形式的能量势能。当我们将弹簧拉伸或者压缩时，弹簧各部分发生相互作用，各部分的相对位置与弹簧自然伸长时发生了变化，我们也就赋予了弹簧一定的势能。同样，构成物质的分子之间有相互作用，也存在凭借其位置而具有的势能。（2）物体的动能我们把物体由于运动而具有的能量叫做动能。可见，说到动能，一定要有运动着的物体。例如，当伽利略释放小球后，小球开始运动，获得速度，运动着的小球就具有了动能。滚动的河水、转动的飞轮、飞行的炮弹、无规则的运动的分子等，都具有一定的动能。【练习案】1. 关于功和能的联系与区别，下列说法中正确的是 ( C )A.功就是能，所以它们具有相同的单位B.功是能量的量度C.功是能量变化和转化的量度，所以它们具有相同的单位D.汽车在水平路面上行驶时，牵引力做的功使汽车的势能增加2. 运动员把原来静止的足球踢出去，使足球获得100J的动能，则在运动员踢球的过程中，运动员消耗的体能( B )A. 等于100JB. 大于100JC. 小于100JD. 无法确定3. 一个物体在光滑的水平面上匀速滑行，则(BC)A.这个物体没有能B.这个物体的能量不发生变化C.这个物体没有对外做功D.以上说法均不对4.某人用同样的水平力沿光滑水平面和粗糙水平面推动一辆相同的小车，都使它移动相同的距离. 两种情况下推力做功分别为W1和W2，小车最终获得的能量分别为E1和E2，则下列关系中正确的是 ( C )A. W1=W2，E1=E2B. W1W2，E1E2C. W1=W2，E1E2 D. W1W2，E1=E2 Fm5.如图所示，在水平地面上安放一竖直轻弹簧，弹簧上端与一木块m相连，在木块上加一竖直向下的力F，使木块缓慢下移0.1m，力F做功2.5J，此时木块刚好再次处于平衡状态，则在木块下移过程中，弹簧弹性势能的增加量(B )A.等于2.5JB.大于2.5JC.小于2.5JD.无法确定6. 运动员将质量为150kg的杠铃举高2m，他做了 的功，有 化学能转化为 . （g取10m/s2）答案：3000J 3000J 机械能7. 试说明下列现象中能量的转化情况：1) 在水平公路上行驶的汽车，发动机熄火之后，速度越来越小，最后停止2) 一个绳栓小球装置在竖直平面内绕竖直线来回摆动，摆动幅度越来越小，最后停下3) 人用力蹬自行车上一个斜坡4) 植物的光合作用5) 利用太阳能电池做动力的电动汽车在赛车场上奔驰6) 用柴油机带动发电机发电，供给电动水泵抽水，把水从低处抽到高处答案：1) 动能转化为内能2) 机械能转化为内能3) 化学能转化为动能，动能再转化为重力势能4) 太阳能转化为化学能5) 太阳能转化为电能，电能再转化为动能6) 燃油的化学能转化为内能，再转化为电能，最后转化为水的重力势能8.水能是可再生能源，可持续的用来发电为人类提供“清洁”的能源. 黄河壶口瀑布有一水