追寻守恒量高一下学期物理人教版必修2

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。重、难点：1、能量概念的引入；2、寻找守恒量。第七章机械能守恒定律7.1追寻守恒量回顾用“运动”描述伽利略斜面实验1、小球从一个斜面的某一高度由静止滑下，并运动到另一个斜面上时，经历了哪几个运动过程？

小球经历了先加速后减速的过程2、这些过程各有什么特点？

在加速过程中，小球速度增大，位置高度减小；在减速过程中，小球速度减小，但高度增大。ABhv0=0回顾用“力”描述伽利略斜面实验当释放小球时，重力使小球滚下斜面。在斜面的底部，小球由于惯性而滚上斜面Ｂ。ABhv0=0G1、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，直到速度为零回顾分析各个过程运动和力的关系ABhv0=0从“力”和“运动”的角度分析伽利略斜面实验的运动过程，有何不足之处？

不能表达和解释一个重要的事实：如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必将准确的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。在A上：a＝gsinα

x＝h/sinα＝v2/2a

ABhh'αβ在B上：a'＝－gsinβ

x'＝h'/sinβ=（0－v2）/2a'＝v2/2a'∴h'＝h通过以上实验我们可以观察到斜面上的小球、单摆中的小球、滚摆中的轮子好像“记得”自己起始的高度（或与高度相关的某个量）。后来的物理学家把这一事实说成是“某个量是守恒的”,并且把这个量叫做能量或能。能量无处不在物理学的任务是发现普遍的自然规律.因为这样的规律的最简单的形式之一表现为某种物理量的不变性，所以对于守恒量的寻求不仅是合理的，而且也是极为重要的研究方向.---冯·劳厄

“有一个事实，如果你愿意，也可以说一条定律，支配着至今所知的一切自然现象……这条定律称做能量守恒定律.它指出某一个量，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……”费恩曼一、追寻守恒量（电子转移个数守恒）（总数守恒）（质量守恒）(面值守恒）问题1：现在有100元人民币，要换成10元面值的人民币,请问能换几张？问题2：现在有1千克的冰，当它融化成水时，水的质量为多少？问题3：数学中的解方程：X＋3＝7问题4：化学中的反应方程式配平的依据是什么？

（1）可行性：物质在运动变化过程中存在守恒量。（2）重要性：物质在运动变化过程中都要满足一定的守恒定律。二、追寻守恒量的意义1、自然界在千变万化的过程中，存在着一些守恒量，它是自然界在变化过程中隐藏于现象中的一个反映其本质的物理量2、寻找守恒量必须讲究科学的方法：如观察此消彼长的物理量、研究其相互的关系、科学构思巧妙的实验、精确地论证推理和计算等．3、寻找守恒量需要大量富有创造性地艰苦细致的工作和坚韧不拔的毅力及持之以恒的精神．你能否根据“速度”与“高度”的关系，将伽利略斜面实验的运动过程抽象化？小球由加速过程过渡到减速过程，恢复到原来的高度；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；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。此消彼长ABhv0=0三、势能和动能相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能（potentialenergy）。名词解释物体由于运动而具有的能量叫做动能（kineticenergy）。名词解释当小球由最高点沿斜面A运动到达最低点时，能量怎样变化？想一想ABhv0=0势能消失动能全部参考面速度最大高度为0小球到达最低点（参考面）势能去了哪里？用“能量”描述伽利略斜面实验一、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”的意义1、可行性：物质在运动变化过程中存在守恒量。2、重要性：物质在运动变化过程中都要满足一定的守恒定律。小结1.下列实例中,动能转化为势能的是(

)A.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.C.从高处下落的石块．D.从斜槽上滚下的小球．课堂练习解析：B、C、D中均为势能转化为动能．A中为重力势能转化为小球的动能．2.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．这个例子中是否存在着能的总量保持不变？竖直上抛运动的小球，首先由动能转化为势能，达到最高点时，动能为零，势能最大，在下落时，势能逐渐减小，动能逐渐增大，势能又转化为动能．在小球运动的过程中，小球的机械能总量保持不变．3.举出生活中的一个例子，说明不同形式的能量之间可以互相转化．荡秋千是一种常见的娱乐活动．如果空气阻力和秋千各部分的摩擦力可以忽略，秋千就会不停地摆动下去，这说明秋千在运动过程当中有一个保持不变的“东西”，你认为这个“东西”是什么？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中能量的转化情况．化学能→动能→重力势能→动能4、唐朝诗人杜甫的《登高》中有这样两句诗：“无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来”。从物理学的角度来说，“落木萧萧下”的过程是______转化为_____能；而“滚滚来”的长江水蕴含丰富的______。5、古代战争中常用滚木和檑石作为武器来阻止敌人的进攻，你能用所学的知识说明其中的科学道理吗？这种战术适用于哪种情况？怎样才能使杀伤力更大？为什么？答案：滚木和檑石的重力势能转化为动能，利用其动能来杀伤敌人；这种战术适用于据高防守；提高其高度、增大其质量才有更大的杀伤力．动能越大，作用效果越强.势能动能动能“能量”概念发展史简介1.伽利略对摆的论证——为后人认识机械能守恒开辟一途径。2.莱布尼兹提出的物体运动的量与物体速度平方成正比被科里奥利称为“活力”。3.英国物理学家杨（T.Young）(在光的干涉方面作出贡献)将mv2/2称作能量。课外拓展4.热学中永动机不可能实现的确认和各种物理现象之间的普遍联系的发现，导致了能量守恒定律的最终确立。5.能量守恒定律的发现最重要的贡献者当推迈耶（M.Meyer）、焦耳（J.P.Joule）和亥姆霍兹（H.von.helmholtz