高一物理《追寻守恒量》.ppt

7 1追寻守恒量 诺贝尔物理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现象 这条定律就是能量守恒定律 它指出有某个量 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 然而正是这个最抽象的概念 却是物理学中最重要 意义也最深远的概念之一 请列举生活中能量转化的例子 伽利略理想实验 等高 小球 记得 原来的高度 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 1 小球经历了先加速后减速的过程2 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 分析各个过程运动和力的关系 1 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 可见 如果斜面是光滑的 当小球滑上另一个斜面的相同高度时 速度为零 小球好像 记得 自己起始的高度 然后重复前面的运动 现在我们将过程的物理过程抽象化 1 小球由加速过程过渡到减速过程 恢复到原来的高度2 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3 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 结论 伽利略斜面实验表明 小球在运动过程中 有某一量是守恒的 这个量叫能量 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 请用动能和势能的概念来描述伽利略的斜面实验 伽利略理想实验 等高 A到B动能增加 势能减少B到C势能增加 动能减少 A B C 思考题 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 例题1 滑雪运动员沿光滑斜面下滑 在下滑过程中 动能 势能如何变化 能量守恒吗 解析 运动员沿光滑斜面下滑 速度变大 高度降低 故其动能越来越大 势能越来越小 由于斜面光滑 没有其他能量生成 因此能量守恒 例题2 在光滑地面上 一弹簧一端固定竖直墙上 另一端连着一个小球 用力压缩弹簧 释放后 试分析能量转化关系 分析 弹簧被压缩 贮存了能量 弹性势能 然后又逐渐转化为小球的动能 当弹簧恢复到原长时 势能为零 球的动能最大 在弹簧伸长过程中 球的动能减少 弹簧的势能又增加 球在往复运动过程中 球的动能与弹簧的势能相互转化 总的能量不变 课堂训练 1 诺贝尔物理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 支配者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 D 课堂训练 2 神州 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 动能和势能的总和 机械能 如何变化 课堂训练 3 苹果从树上掉下时 速度越来越大 下列说法正确的是 A 高度转变成了速度B 苹果的能量增加C 势能转变成了动能D 苹果的机械能不变 C 课堂训练 4 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5N和3N的物体时 弹簧秤上弹簧具有的弹性势能 A 两次具有相同的弹性势能B 第一次比第二次的弹性势能大C 第一次比第二次的弹性势能小D 无法比较其大小 B 课堂训练 5 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 能转化为 能 而 滚滚来 的长江水蕴含丰富的 能 6 如果我们把相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能 把物体由于运动而具有的能量叫做动能 那么 伽利略的斜面实验可以给我们一个启示 这个启示正确的是 小球在斜面A上运动时 小球离地面的高度减小 速度增加 小球的速度是由高度转变而来的 小球在斜面B上运动时 小球离地面的高度增加 速度减小 小球的高度是由速度转变而来的 小球在斜面A上运动时 小球离地面的高度减小 速度增加 小球的动能是由势能转化而来的 小球在斜面B上运动时 小球离地面的高度增加 速度减小 小球的势能是由动能转化而来的A B C D B 小结 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