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第七章机械能守恒定律 第一节追寻守恒量 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 这条定律就是能量守恒定律 它指出有某个量 我们把它称为能量 在自然界经历的多种多样的变化中它不变化 那是一个最抽象的概念 然而正是这个最抽象的概念 却是物理学中最重要 意义也最深远的概念之一 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 现在我们将刚才的物理过程抽象化 1 小球由加速过程过渡到减速过程 恢复到原来的高度2 加速过程与减速过程中与高度有关的一个物理量在变化的同时 一个与速度有关的物理量也在变化3 与高度有关的物理量的变化引起了另一个与速度有关的物理量的变化 结论 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 这个量叫能量 相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能 物体由于运动而具有的能量叫做动能 请用动能和势能的概念来描述伽利略的斜面实验 伽利略理想实验 等高 a到b动能增加 势能减少b到c势能增加 动能减少 a b c 思考题 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 例题1 滑雪运动员沿光滑斜面下滑 在下滑过程中 动能 势能如何变化 能量守恒吗 解析 运动员沿光滑斜面下滑 速度变大 高度降低 故其动能越来越大 势能越来越小 由于斜面光滑 没有其他能量生成 因此机械能守恒 请注意 能量总是守恒的 但动能与势能的和不一定守恒 在存在摩擦力的情况下 机械能 动能与势力的和 不守恒 例如木箱沿斜面匀速下滑过程中 存在摩擦生热现象 总能量是守恒的 但机械能不守恒 课堂训练 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 支配者至今所知的一切现象 这条定律就是 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 d 小结 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
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