7.1追寻守恒量--能量(上课课件).ppt

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1、7.17.1生活中、化学中、生物中的守恒量生活中、化学中、生物中的守恒量追寻物理学中的守恒量追寻物理学中的守恒量丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电，丝绸带负电正电，丝绸带负电毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带负电，毛皮带正电负电，毛皮带正电守恒量：电子的守恒量：电子的总量（电荷数）总量（电荷数）在一个盛满水的容器在一个盛满水的容器内放入一块冰。不考内放入一块冰。不考虑水的热膨胀，在冰虑水的热膨胀，在冰的融解过程中，容器的融解过程中，容器内的水会继续溢出吗内的水会继续溢出吗?为什么？为什么？守恒量：质守恒量：质量量举例说一说：举例说一说：“有一个事实，如果你愿意，

2、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费恩曼诺贝尔物理学奖获得者费恩曼小资料小资料小球小球“记得记得”原来的高度原来的高度 一一.伽利略理想实验伽利略理想实验关于小球运动过程的描述关于小球运动过程的描述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

3、的同一高度，经历了哪几个运动过程？2、这些过程各有什么特点？小球经历了先加速后减速的过程在加速过程中,小球速度增大,位置高度减小;在减速运动过程中，小球速度在减小，但位置高度在增大在在A A斜面上：斜面上：a agsingsinx xh/sinh/sinv v2 2/2a/2a h=vh=v2 2/2g/2g ABhh 在在B B斜面上：斜面上：a agsingsin x xh/sinh/sin=（0 0v v2 2）/2a h=v/2a h=v2 2/2g/2gh hh h证证明明无无 摩摩 擦擦小球的运动情况：小球的运动情况：小球高度降低的同时，速度在增加；高小球高度降低的同时，速度在增加

4、；高度升高的同时，速度在减小。度升高的同时，速度在减小。分分析析小球运动中，是否小球运动中，是否存在守恒量呢？存在守恒量呢？ABhh 高度？高度？速度？速度？通过以上实验我们可通过以上实验我们可以观察到以观察到斜面上的小球斜面上的小球、单摆中的小球单摆中的小球、滚摆中的滚摆中的轮子轮子好像好像“记得记得”自己起自己起始的高度（或与高度相关始的高度（或与高度相关的某个量）。的某个量）。后来的物理学家把后来的物理学家把这一事实说成是这一事实说成是“某个某个量是守恒的量是守恒的”,并且把这并且把这个量叫做个量叫做能量能量或或能能。单摆中的小球单摆中的小球滚摆中的轮子滚摆中的轮子能量无处不在能量无处不

5、在二二 势能和动能势能和动能在伽利略斜面实验中，将小球提高到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起始点的高度时，小球被赋予一种形式的能量能量势能。势能。相互作用的物体凭借其位置而具有的相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做能量叫做势能势能（potential energy）。名词解释名词解释ABhv0=0它们具有重力它们具有重力势能势能球球杠铃杠铃被弹高的人被弹高的人流动的水流动的水它们具有弹性势能它们具有弹性势能 起跳时的跳板起跳时的跳板 物体由于运动而具有的能量叫做物体由于运动而具有的能量叫做动能动能（kinetic energy）。名词解释名词解释ABh

6、v在伽利略斜面实验中，释放小球后，在伽利略斜面实验中，释放小球后，小球开始运动，获得速度，小球被赋予一小球开始运动，获得速度，小球被赋予一种形式的能量种形式的能量动能。动能。它们都具有它们都具有动能动能飞驰的足球飞驰的足球奔驶的赛车奔驶的赛车高速飞行的火箭高速飞行的火箭 当小球由最高点沿斜面当小球由最高点沿斜面 A 运动到达最低运动到达最低点时，能量怎样变化？点时，能量怎样变化？想一想想一想ABhv0=0动能动能全全部部参考面参考面速度最大速度最大高度为高度为0势能消失势能消失小球到达最低点小球到达最低点（参考面）（参考面）势能去了势能去了哪里？哪里？用用“能量能量”怎样描述伽利略斜面实验怎样

7、描述伽利略斜面实验机械能机械能：机械能：动能与势能的总和动能与势能的总和。名词解释名词解释“追寻守恒量追寻守恒量”的意义的意义 （1）可行性：物质在运动变化过）可行性：物质在运动变化过程中存在守恒量。程中存在守恒量。（2）重要性：物质在运动变化过）重要性：物质在运动变化过程中都要满足一定的守恒定律。程中都要满足一定的守恒定律。学生讨论学生讨论:用能量的观点来描述用能量的观点来描述摩擦生热摩擦生热我玩滑滑梯的过程我玩滑滑梯的过程翻滚过山车翻滚过山车柯受良飞车越黄河柯受良飞车越黄河1.1.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.A.竖直上抛的正在上升的小球竖直上抛的正在

8、上升的小球B.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.C.从高处下落的石块从高处下落的石块D.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 2 2.苹果从树上掉下时，速度越苹果从树上掉下时，速度越来越大，下列说法正确的是（来越大，下列说法正确的是（）A A.高度转变成了速度高度转变成了速度 B B.苹果的能量增加苹果的能量增加 C C.势能转变成了动能势能转变成了动能 D D.苹果的机械能不变苹果的机械能不变C课堂练习课堂练习 3 3.相同的弹簧伸长量越大，弹簧的弹性势能相同的弹簧伸长量越大，弹簧的弹性势能越大，在同一个弹簧秤下分别挂越大，在同一个弹

9、簧秤下分别挂5N5N和和3N3N的的物体时，弹簧秤上弹簧具有的弹性势能（物体时，弹簧秤上弹簧具有的弹性势能（）A A.两次具有相同的弹性势能两次具有相同的弹性势能 B B.第一次比第二次的弹性势能大第一次比第二次的弹性势能大 C C.第一次比第二次的弹性势能小第一次比第二次的弹性势能小 D D.无法比较其大小无法比较其大小B课堂练习课堂练习4.以竖直上抛的小球为例说明小球的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？否存在着能的总量保持不变？竖直上抛运动的小球，首先由动能转化为竖直上抛运动的小球，首先由动能转化为势能，

10、达到最高点时，动能为零，势能最大，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的机械能总量保持不变课堂练习课堂练习5.在伽利略的斜面实验中，如果空气阻力和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，则下列说法正确的摩擦阻力不能忽略不计，则下列说法正确的是是()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，但总能量动能和势能之和将逐渐减

11、小，但总能量还是守恒还是守恒D 以上说法均不正确以上说法均不正确课堂练习课堂练习C6.将一物体从粗糙斜面上滑下来，最终将一物体从粗糙斜面上滑下来，最终停到水平面上，这一过程中的能量转化？停到水平面上，这一过程中的能量转化？课堂练习课堂练习7.下图表示撑杆跳运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆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试定性地说明在这几个阶段中能量的转化情况 运动员的助跑阶段，运动员的助跑阶段，身体中的化学能转化为人和杆的动能；身体中的化学能转化为人和杆的动能；起跳时，起跳时，运动员的动能和身体中的化学能转化为人的重力势能和运动

12、员的动能和身体中的化学能转化为人的重力势能和 动能，使人体动能，使人体 上升至横杆以上；上升至横杆以上；越过横杆后，越过横杆后，运动员的重力势能转化为动能运动员的重力势能转化为动能答案答案 化学能化学能动能动能重力势能重力势能动能动能课堂练习课堂练习分析：分析：一、伽利略斜面实验表明一、伽利略斜面实验表明 “有某一量是守恒的有某一量是守恒的”这个量叫做能这个量叫做能量。量。二、能量二、能量 1 1、势能：相互作用的物体凭借其位置而、势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。包括具有的能量。包括重力势能和弹性势能重力势能和弹性势能 2 2、动能：物体由于运动而具有的能量。、动能：物体由于运动而具有的能量。三、三、“追寻守恒量追寻守恒量”的意义的意义 1 1、可行性：物质在运动变化过程中存在、可行性：物质在运动变化过程中存在守恒量。守恒量。2 2、重要性：物质在运动变化过程中都要、重要性：物质在运动变化过程中都要满足一定的守恒定律。满足一定的守恒定律。课堂小结课堂小结分析与解决物理问题的另一条思路分析与解决物理问题的另一条思路能量的观点能量的观点