人教高中物理必修2第7章第1节追寻守恒量能量

1、追寻守恒量能量,学习目标： 1.了解守恒思想的重要性。 2.知道能量概念的形成过程。 3.理解动能、势能及能量的概念。 4.能独立分析伽利略斜面实验的能量转换和守恒关系。 5.能列举不同形式的能量可以相互转化并守恒的实例。,第1节,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。 难点 追寻守恒量，建立能量概念的过程。,重点难点,导入新课,“挽弓当挽强，用箭当用长；射人先射马，擒贼先擒王。”这是一首杜甫的诗。撑杆跳高运动员总是要充分地助跑才能取得好的成绩。如图所示，请同学们思考下面的问题： （1)撑杆跳高运动员是以高度来计成绩的，而他为什么要提高自己的速度呢？难道速度和高度之间有什

2、么联系吗？ （2)这体现了一种什么过程？,一、能量概念的建立,提出问题,思考讨论以下问题： （1）诺贝尔物理学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自然现象”这条定律是什么定律？ （2）举例说明自然现象和人类的任何活动都离不开能量。 （3）伽利略斜面实验说明：“小球”释放后会重新回到原来的高度，小球好像“记得”自己的起始高度。这一事实说明了什么？ （4）把小球从桌面提高到一定高度时，我们赋予小球一种什么形式的能量？,一、能量概念的建立,（1）这条定律是能量守恒定律。 （2）自然现象和人类的任何活动都离不开能量，如：流动的江水具有动能；高处水库里储

3、存的水具有势能；现代化的生活离不开电能；现代交通工具离不开燃料燃烧释放的化学能；绿色植物的生长需要太阳能。 （3）这一事实说明“某个量是守恒的”，并且把这个量叫做能量。 （4）把小球从桌面提高到一定高度时，我们赋予小球一种势能。,归纳总结：,二、势能、动能,提出问题,1.能量在不同的情况下有不同的表现形式，在伽利略的实验中共涉及哪几种不同的能量？如何定义这些能量？这些能量与哪些因素有关？,归纳总结：在伽利略的实验中共涉及势能和动能两种不同的能量；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；势能与物体的相对位置有关；动能与物体的速度有关。,二、势能、动能,提出

4、问题,2.在伽利略斜面实验中，（1）当小球沿斜面从高处由静止滚下时，小球的高度不断减小，而速度不断增大，说明了什么？ （2）当小球从斜面底端沿另一个斜面向上滚动时，小球的位置不断升高，而速度不断减小，说明了什么问题？ （3）“小球”释放后为什么会重新回到原来的高度，说明了什么？,二、势能、动能,归纳总结：（1）当小球沿斜面从高处由静止滚下时，小球凭借其位置而具有的能量势能不断减少，而由于运动而具有的能量动能不断增加，即物体的势能转化为动能。 （2）当小球从斜面底端沿另一个斜面向上滚动时，小球凭借其位置而具有的能量势能不断增加，而由于运动而具有的能量动能不断减少，即物体的动能转化为势能。 （3）

5、“小球”释放后会重新回到原来的高度，说明了“小球”在运动过程中能量守恒，即机械能守恒。,二、势能、动能,提出问题,3.实验演示：演示滚摆实验和单摆实验（如图所示）,观察滚摆和单摆的运动情况，分析物体动能和势能之间的转化情况；滚摆和单摆在运动过程中的高度如何变化？这是什么原因造成的？,归纳总结：滚摆和单摆上升过程中动能转化为势能，下降过程中势能转化为动能；滚摆和单摆在运动过程中的高度会越来越小，这是由于空气阻力造成的。如果空气阻力可以忽略，则滚摆和单摆在运动过程中的最大高度不会变化。,典型例题,例1 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，则下列说法中正确的是（ ） A.小球的

6、动能和势能之和仍然守恒 B.小球的动能和势能之和将增大 C.小球的动能和势能之和将逐渐减小，但总能量还是守恒的 D.以上说法都不正确,解析：若空气阻力和和摩擦阻力不能忽略，那么小球在运动过程中由于摩擦力的作用不断产生内能，而小球在运动过程中遵守能量守恒定律，故小球的动能和势能之和将逐渐减小，所以选项C正确，选项A、B、D错误。 答案：C,典型例题,例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。在这个例子中是否存在着能的总量保持不变？,解析：竖直上抛的小球，首先由动能转化为势能，达到最高点时，动能为0，势能达到最大。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

7、过程中，小球的机械能总量保持不变。,巩固练习,1.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 点， 在 点重力势能最大；如果没有空气阻力的影响，小球在a点的势能 （选填“大于”“等于”或“小于”)在b点的动能。,b,a、c,等于,巩固练习,2.关于伽利略的斜面实验，下列描述正确的是（ ） A.伽利略的斜面实验对于任意斜面都适用，都可以使小球在另一个斜面上上升到同样的高度 B.只有斜面光滑时，才有可能重复伽利略的斜面实验 C.在伽利略的斜面实验中，只有B斜面“坡度”较缓才有可能使小球上升到同样的高度 D.设想在伽利略的斜面实验中，若斜面光滑，并且使B斜面变成水平，则可以使小球沿平面运动到无穷远处,BD,巩固练习,3.关于能量转化的说法中正