高中物理 7_1 追寻守恒量——能量导学案 新人教版必修2.doc

1、a 7.1追寻守恒量能量学习目标 知识与技能：1、理解动能、势能及能量的概念与意义.知道守恒是自然界的重要规律，初步领会能量转化、变中有恒的思想。2、能独立分析伽利略理想余面实验的能量转换和守恒关系3、了解动能、势能的概念。会分析生活中有关机械能转化的问题,能列举不同形式的能量可以相互转化并守恒的实例过程与方法 ：1、体会伽利略分析问题的精妙，学习分析事物本质的方法,领会寻找守恒量是科学研究的重要思想方法。2、在列举事例过程中体会费恩曼所说话的深刻内涵，体会转化与守恒的普遍性。情感态度与价值观：1、通过动能、势能间的相互转化来研究生活中的物体的运动，培养热爱生活的情趣。2、通过“追寻守恒量”，

2、使学生了解守恒思想的重要性，初步树立能量转化与守恒的观，学会从物理现象中探求事物本质的科学态度和研究方法3、通过学习，要善于把实际问题理想化学习重点 理解动能、势能的含义，体会能量转化、守恒的普遍存在性。学习难点 培养创新能力，使学生在发现了能量转化、守恒的普遍存在性后，能意识到存在的巨大使用前景。预习案一、能量的概念1.最先由 加利略 提出这个概念，他指出：有某一个量，我们把它称为 能量 。2.所有自然现象都涉及能量，人类任何活动都离不开能量：流动的江水具有 动能 ；高处水库里的水具有 重力势能 ；现代化的生活离不开 能源 ；现代交通工具离不开燃料燃烧释放的 热能 ；核电站要利用原子核裂变时

3、释放的 核能 ；人的生命需要摄入食物中的；绿色植物的生长需要 光能 。 能量无处不在，并且不同形式的能量可以 相互转化 。二、伽利略的实验1.实验中伽利略发现一个启发性的事实：无论斜面B比斜面A陡些或者缓些，小球的速度最后 为零 ，这点距斜面底端的高度与 A 相同。2.在物理学中，我们把这一事实说成是“某一量是 守恒 的”，并且把这个量叫做 恒量 或 守恒量 .3.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 ；这二者统称为 机械能 。4.实验中，小球沿斜面A下滑时能量由 重力势能 转化成 动能 。 沿斜面B上滑的时候能量由 动能 转化成 重力势能 。探

4、究案：探究一：能量概念的萌芽1人类认识能量是从自然现象涉及能量开始的，哪些自然现象涉及能量？2小球从A斜面滚下，再滚上B斜面，守住了高度。守恒的是什么？aa探究二：什么是能量1.势能的概念是如何定义的？动能的概念是如何定义的？2.小球从A斜面滚下的时候，小球能量转化是什么能转化为什么能？当小球滚上B斜面的时候，小球的能量又是如何转化的？3.如果不用能量描述，能描述小球从A滚下再滚上B斜面等高吗？能力训练案1.下列现象中，物体动能转化为势能的是（ D ）A.秋千在最高处荡向最低处 B.张开的弓箭水平射出去箭C.骑自行车匀速驶上斜坡 D.正腾空上升的礼花弹2.伽利略的斜面实验反映了一个重要的事实：

5、如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必将准确地终止于同它开始点相同的高度，决不会更高一点，也决不会更低一点。这说明，小球在运动过程中有一个物理量是不变的，这个物理量应该是（ D ）A.弹力 B.势能 C.速度 D.能量3.行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下来；流星在夜空中坠落，并发出明亮的火焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流。上述不同现象中包含的相同物理过程是（ A ）A.物体的动能转化为其它形式的能量 B.物体的势能转化为其它形式的能量C.物体的机械能转化为其它形式的能量 D.其它形式的能转化为物体的机械能4.关于伽利略的理想实验，有下列实验和

6、推论：A.减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度。B.两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面。C.如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度。D.继续减小第二个斜面的倾角到零，小球将沿水平面做持续的匀速直线运动。在此实验中：事实是 B ；推论是 ACD 。过关检测案1.诺贝尔物理学奖获得者费恩曼曾说过：有一个事实，如果你愿意，也可说一条定律，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（ D ）“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 “能量”这个

7、最抽象的概念，是物理学中最重要、意义最深远的概念 “力”是牛顿没有留给我们的少数力学概念之一 “能量”是牛顿没有留给我们的少数力学概念之一aaA.B.C.D.3.如图所示，电动小车沿斜面从A匀速运动到B，则在运动过程中 （ A ）A.动能减少，势能增加 B.动能不变，势能增加C.动能减少，势能不变 D.动能不变，势能减少4.如图所示，一根不可伸长的细绳拴着一个小球在竖直平面内摆动，图中a、b、c三点分别表示小球摆动过程中的三个不同位置，其中a、c等高.在小球摆动的整个过程中，动能最大时是在 b点，在 a c 点势能最大；如果没有空气阻力的影响，小球在a点的动能 等于 （填“大于”、“等于”或“

8、小于”）在c点的动能.5.伽利略曾设计如图所示的一个实验，将摆球拉至M点放开，摆球会达到同一水平高度上的N点。如果在E或F处钉子，摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会达到原水平高度上的M点。这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面（或弧线）下滑时，其末速度的大小A.只与斜面的倾角有关 B.只与斜面的长度有关C.只与下滑的高度有关 D.只与物体的质量有关答案：C解析：伽利略的理想西面和摆球实验，斜面上的小球和摆线上的小球好像“记得”起自己的起始高度，实质是动能与势能的转化过程中，总能量不变。物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面（或弧线）下滑时

9、，高度越高，初始的势能越大转化后的末动能也就越大，速度越大。选项C正确。6.如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图（乙）所示，则A.时刻小球动能最大 B. 时刻小球动能最大C. 这段时间内，小球的动能先增加后减少D. 这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能【答案】C【解析】小球在接触弹簧之前做自由落体。碰到弹簧后先做加速度不断减小的加速运动，当加速度为0，即重力等于弹簧弹力时速度达到最大值，而后往下做加速度不断增大的减速运动，与弹簧接触的整个下降过程，小球的动能和重力势能转化为弹簧的弹性势