追寻守恒量能量bcq

1、第七章 机械能守恒定律第一节第一节 追寻守恒量追寻守恒量 通过前面知识的学习我们知道：物体的运动与物体的受力有关，物体有什么样的受力就有什么样的运动，即力决定了运动，因此，对物体受力分析、处理、建立动力学方程是我们处理力学问题的基本方法。那么，我们处理力学问题是不是就只有上述唯一的方法了呢？还有没有更好、更有效的方法了呢？新课导入力的观力的观点点能量的观点能量的观点动量的观点动量的观点处理力学处理力学问题的三问题的三种基本观种基本观点点 “有一个事实，如果你愿意，也有一个事实，如果你愿意，也可以说一条定律，支配着至今所知可以说一条定律，支配着至今所知的一切自然现象的一切自然现象这条定律称做这条

2、定律称做能量守恒定律能量守恒定律。它指出某一个量，。它指出某一个量，我们把它称为我们把它称为能量能量，在自然界经历，在自然界经历的多种多样的变化中它不变化。那的多种多样的变化中它不变化。那是一个最抽象的概念是一个最抽象的概念” 诺贝尔物理学奖获得者诺贝尔物理学奖获得者小资料小资料费恩曼费恩曼追寻守恒量追寻守恒量能量能量通过以上实验我们可以观察到通过以上实验我们可以观察到斜面上的斜面上的小球小球好像好像“记得记得 ”自己起始的高度（或与自己起始的高度（或与高度相关的某个量）。高度相关的某个量）。abhh 通过以上实验我们还可以观察到小球在通过以上实验我们还可以观察到小球在运动中运动中高度高度降低

3、时降低时速度速度却增大，却增大，速度速度降低时降低时高度高度却增大，它们却增大，它们此消彼长，此消彼长，那么小球在运那么小球在运动过程中倒底有没有什么东西是保持不变的动过程中倒底有没有什么东西是保持不变的呢？呢？后来物理学家把这一事实说成是后来物理学家把这一事实说成是“某个某个量守恒量守恒”，并且把这个量叫做并且把这个量叫做能量能量或或能能伽利略理想斜面实验中的能量伽利略理想斜面实验中的能量在伽利略斜面实验中，将小球提高到起始点的高在伽利略斜面实验中，将小球提高到起始点的高度时，小球被赋予一种形式的能量度时，小球被赋予一种形式的能量势能，小球在势能，小球在斜面上滚动而具有的能斜面上滚动而具有的

4、能动能。动能。相互作用的物体凭借其位相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做置而具有的能量叫做势能势能（potential energy）。弹性势能弹性势能重力势能重力势能 物体由于运动而具有的能量物体由于运动而具有的能量叫做叫做动能动能（kinetic energy）。）。两个能量概念 巨大的海浪、腾空飞跃的滑雪者它们既巨大的海浪、腾空飞跃的滑雪者它们既有动能又有势能，物理学中把动能和势能的有动能又有势能，物理学中把动能和势能的总和统称为总和统称为机械能机械能想一想想一想用用“能量的观点能量的观点”描述伽利略斜面实验描述伽利略斜面实验参考面参考面abhv0 = 0 小球移至斜面顶端时位置升高

5、而具有重力势能，小球滚落时高度降低重力势能减小，而速度增大动能增加，滚落过程重力势能转化为动能；小球上升时速度减小动能减小，而高度增加重力势能增大，上升过程动能转化为重力势能，在能量转化过程中能量总量保持不变，因此小球总是上升到同一高度回顾回顾用用“力的观点力的观点”描述伽利略斜面实描述伽利略斜面实验验为了为了提高小球提高小球，人施加了，人施加了与重力相反的力与重力相反的力。当当释放小球释放小球时，时，重力重力使小球加速滚下斜面。使小球加速滚下斜面。在在斜面的底部斜面的底部，小球由于，小球由于惯性惯性而滚上斜面。重而滚上斜面。重力又使小球作减速运动，最后速度减为零。力又使小球作减速运动，最后速

6、度减为零。bhv0 = 0ggagf 从从“力力”的角度分析伽利略斜面实验的的角度分析伽利略斜面实验的运动过程，有何不足之处？运动过程，有何不足之处？不能不能简洁简洁地表达和解释一个重要的事实：地表达和解释一个重要的事实： 如果如果空气阻力和摩擦力小空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球到可以忽略，小球必将准确地终止于同它开始点必将准确地终止于同它开始点相同的高度处相同的高度处，决，决不会更高一点，也决不会更低一点。不会更高一点，也决不会更低一点。 这说明这说明某种某种“东西东西”在小球运动过程中是不在小球运动过程中是不变的变的，这个，这个“东西东西”就是就是能量能量。想一想想一想能量的基本观点能

7、量的基本观点自然界中一切现象都对应着一定的能量形式自然界中任何一种变化过程都伴随着一定形式的能量转化各种形式的能量在转化或转移过程中能量的总量保持不变你知道吗？例例1. 下列实例中下列实例中,动能转化为势能的是动能转化为势能的是 ( ) a. 竖直上抛的正在上升的小球竖直上抛的正在上升的小球b. 上紧发条的玩具汽车汽车正在行驶上紧发条的玩具汽车汽车正在行驶.c. 正由近地点向远地点运动的人造卫星正由近地点向远地点运动的人造卫星d. 从斜槽上滚下的小球从斜槽上滚下的小球a课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习例下列过程中属于内能转化为机械能的例下列过程中属于内能转化为机械能的是是( )a放爆竹时，爆竹

8、腾空飞起放爆竹时，爆竹腾空飞起 b冬天人们在阳光下取暖冬天人们在阳光下取暖c用酒精灯给水加热用酒精灯给水加热 d反复弯折一根铁丝，铁丝变热反复弯折一根铁丝，铁丝变热a课堂练习课堂练习例例.在伽利略的斜面实验中，如果空气阻在伽利略的斜面实验中，如果空气阻力和摩擦阻力不能忽略不计，则下列说法正力和摩擦阻力不能忽略不计，则下列说法正确的是确的是( )a 动能和势能之和仍然守恒动能和势能之和仍然守恒 b 动能和势能之和将增大动能和势能之和将增大c 动能和势能之和将逐渐减小，但总能量还动能和势能之和将逐渐减小，但总能量还是守恒是守恒d 以上说法均不正确以上说法均不正确c 例例4 试分析下列过程中各种形式

9、的能量是如试分析下列过程中各种形式的能量是如何转化的？何转化的？ 汽车沿盘山公路汽车沿盘山公路匀速爬坡匀速爬坡。 降落伞在空中降落伞在空中匀速下降匀速下降。课堂练习课堂练习 重力势能增大，动能不变，化学能转化为重力势能增大，动能不变，化学能转化为重力势能和内能重力势能和内能重力势能减小，动能不变，重力势能转化成重力势能减小，动能不变，重力势能转化成内能内能 例例2 下图表示撑杆跳运动的几个阶段：助跑、下图表示撑杆跳运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆试定性地说明在这几个阶段撑杆起跳、越横杆试定性地说明在这几个阶段中中能量的转化能量的转化情况情况 分析：运动员分析：运动员的的助跑阶段助跑阶段，身体，身体中的中的化学能化学能转化为转化为人和杆的人和杆的动能动能； 起