高中物理人教版必修2导学案系列　7.1　追寻守恒量 探究学习

1、.第七章机械能守恒定律本章概览本章是动力学的继续和深化，其中涉及到的根本概念有功和功率、动能和势能，根本规律有动能定理、机械能守恒定律等都是力学中至关重要的部分，因此是高中物理的重点，也是高考考察的重点之一.在解决功和功率的分析和计算必须抓准物理本质，建立相关物理模型.对动能定理中的每一个物理量及“=号的物理意义应非常明确.一定要注意动能定理是一个标量式，所以，我们应用动能定理解决问题只关心初末状态，而不用掌握详细的运动过程.能量转化及守恒思想不仅为解决力学问题开拓了一条新的重要途径.同时也是分析电磁学，热学等领域中问题的根据.第1节 追寻守恒量导学天地学习要求根本要求1.知道守恒是自然界的重

2、要规律.2.知道互相作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能.3.知道物体由于运动而具有的能量叫做动能.4.初步领会能量转化、变中有恒的思想.开展要求1.体会寻找守恒量是科学研究的重要思路.2.能分析生活中涉及机械能转化的问题.说明本节对能量转化与守恒的分析只局限在机械能范围.学法指导1.体会伽利略理想斜面实验的过程和探究方法，学会分析动能与势能间的互相转化.2.通过“追寻守恒量，使学生理解守恒思想的重要性，初步树立能量转化与守恒的观点，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，理解把实际问题理想化的意义.自主学习知识梳理自主探究1.伽利略在斜面小球实验中，发现一个启发性

3、的事实：无论斜面陡或缓，小球总会在斜面上的某点停下来，这点距斜面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“某一量是 的，并且把这个量叫做 或 .2.互相作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做 .3.物体由于运动而具有的能量叫做 .将石子竖直上抛，石子上升到最高点后又落回原处.试说明石子机械能转化的情况，转化过程中机械能的总量是否保持不变？理解升华重点、难点、疑点解析1.重力势能的大小与哪些因素有关？根据势能的概念可知：互相作用的物体凭借其位置而具有的能量叫势能.故重力势能的大小与物体的位置的上下有关.物体的位置越高，重力势能越大，位置越低，重力势能越小.不同的物体，其重

4、力势能的大小还与物体质量或重力有关.2.动能的大小与哪些因素有关？根据动能的概念可知：物体由于运动而具有的能量叫动能.故动能的大小与描绘物体运动状态的量速度大小有关.其关系是：对质量一定的物体，其速度越大，其动能越大，速度越小，其动能越小.物体的动能还与物体的质量有关：运动快慢一样的物体，质量越大，动能越大.3.伽利略理想斜面实验表达的不变的量是什么？在伽利略理想斜面实验中，小球从斜面滑下时，高度越来越小，势能越来越小，但速度越来越大，故动能越来越大，即减小的势能转化为动能，但总的能量保持不变.例题评析应用点一：动能和势能的概念例1：如图7-1-1所示，电动小车沿斜面从A匀速运动到B，那么在运

5、动过程中 图7-1-1A.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，势能减少试解： .做后再看答案，效果更好.解析： 小车沿斜面从A运动到B，位置升高势能增加；小车沿斜面匀速运动，速度大小不变，故物体的动能不变.答案为B.思维总结：不要认为物体沿斜面向上，动能一定减小，要根据物体的速度进展判断.拓展练习1-1： 在例1中假设小车沿斜面从B匀速运动到A，那么在运动过程中，其动能和势能怎样变化？应用点二：动能和势能的转化例2：如图7-1-2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.

6、在小球摆动的整个过程中，动能最大时是在点，在点势能最大；假如没有空气阻力的影响，小球在a点的动能填“大于、“等于或“小于在c点的动能.图7-1-2解析： 在小球来回摆动时，动能与势能不停地互相转化但总量不变.在a、c两点时位置最高，势能最大，速度为零，动能为零.在b点时位置最低，势能最小，速度最大，动能最大.答案： b a，c 等于思维总结：在某一过程中，假设仅涉及动能和势能的转化，假设能判断出其中一种能量正在减小或增大，那么另一种能量一定正做相反变化，且一种能量为零时，另一种能量到达最大值.拓展练习2-1： 在例2中，试分析小球从a点摆至c点过程中，动能和势能的转化情况.应用点三：追寻守恒量

7、例3：如图7-1-3所示，河道中的水在稳恒地流淌各处的水流速度不随时间改变，设截面A1B1的面积为S1，流速与截面垂直，速度为v1；截面A2B2的面积为S2，速度为v2，通过观察和分析，此题中位于A1B1A2B2区域中的水的体积是否为一个守恒量？假设是的话，你可以推断出S1、S2、v1、v2满足什么规律？图7-1-3解析： 由于水不可压缩，单位时间内流入A1B1面的水的体积应等于流出A2B2面的体积，因此位于A1B1A2B2区域中的水的体积是一个守恒量.考察很短的时间t，流入A1B1面的水的体积为V1=S1v1t，流出A2B2面的水的体积V2=S2v2t，所以S1v1=S2v2，截面积越小的地

8、方，水的流速越大.答案： 见解析思维总结：截面积和流速的乘积称为流量单位时间内流过截面的液体的体积，单位为m3/s，通常用Q表示，即Q=Sv.假如各处的流量不等，那么水位就升高或降低，为非稳恒流动.自我反响自主学习1.一样 守恒 能量 能2.势能3.动能例题评析拓展练习1-1： 动能不变，势能减小拓展练习2-1： 小球从a点摆至b点，其位置降低，故势能减小；其速度变大，故其动能增加；故小球从a点摆至b点过程，势能转化为动能.小球从b点摆至c点，位置升高，势能增大，速度减小，动能变小，故小球从b点摆至c点过程，动能转化为势能.演练广场夯实根底1.诺贝尔物理学奖获得者费恩曼曾说过：有一个事实，假如

9、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 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.以下说法正确的选项是 “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A.B.C.D.3.在伽利略的斜面实验中，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，这点距底端的竖直高度仍为h，在小球运动的过程中，以下说法正确的选项是 小球在A斜面上运

10、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 小球在A斜面上运动时，动能越来越小，势能越来越大 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小球在B斜面上运动时，动能越来越小，势能越来越大A.B.C.D.4.伽利略实验的条件是 ；忽略次要矛盾抓主要矛盾.后来开展为伽利略的理想斜面实验，为 最终的提出奠定了根底.5.当伽利略把小球从桌面进步到起始点的高度时，他赋予了小球一种形式的能量，我们称之为 ，我们把 叫势能.6.钟摆在摆动过程中，动能和势能如何转化？7.“神舟六号飞船进入太空后，首先在一个椭圆轨道上平稳运行，它在椭圆轨道上运动过程中，动能和势能如何变化？总机械能如何变化？8.在一个大热天，小强和小明呆在小强家里玩游戏，两人热得是满头大汗，可小强家里没有空调，怎么办呢？最后还是小明反响快，他对小强说：“你家不是有冰箱吗？咱们把冰箱的门开着，不就可以降温了吗？于是，他们把门窗关好，把冰箱门翻开，他们能到达预期的效果吗？才能提升9.试以伽利略斜面理想实验为例，说明引入能量概念的理由.10.请列举一例，分析不同形式机械能间的转化情况，并说明转化过程中能量守恒.拓展阅读有没有用不完的能源？在日常生活和消费中所用的燃料，绝大部分是矿物燃料，如石油、煤和天然气等，地球上的矿物燃料资源不能说是贫乏的