追寻守恒量——能量分解

第七章机械能守恒定律化学能化学能风能势能核能动能7.1追寻守恒量——能量观察伽利略理想斜面实验（斜面均光滑）ABhh1、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？小球高度降低的同时，速度在增加；高度升高的同时，速度在减小。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A斜面上：a＝gsinαv2-0=2axh=xsinα=v2/2gABhh’αβ在B斜面上：a’＝－gsinβ0-v2=2ax’h’＝x’sinβ=v2/2g∴h’＝h问题：试用所学知识证明两个高度相同xx’实验表明斜面上的小球在运动过程中好像“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。ABhh’αβ单摆中的小球滚摆中的轮子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。你能否根据“速度”与“高度”的关系，将以上三个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。想一想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能量——势能。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ABhv0=0它们具有势能球杠铃被弹高的人物体由于运动而具有的能量叫做动能（kineticenergy）。名词解释ABh在伽利略斜面实验中，释放小球后，小球开始运动，获得速度，小球被赋予一种形式的能量——动能。v它们都具有动能足球汽车火箭名词解释机械能：动能与势能的总和。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”怎样描述伽利略斜面实验机械能“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。做自由落体的小球的势能和动能如何转换？改成竖直上抛呢？思考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．做自由落体的小球，在下落时，势能逐渐减小，动能逐渐增大，势能转化为动能．在小球运动的过程中，小球的机械能总量保持不变．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．A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．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THEEND！自然界存在各种不同形式的能量——机械能(动能和势能)、内能、电能、化学能、核能等等，各种不同形式的能量可以相互转化，在转化过程中遵从能量守恒这个基本原理，本章我们引入了功和能(动能、势能)等重要物理量和动能定理、机械能守恒定律等重要规律，为我们解决力学问题开辟了新的途径．解决力学问题，同学们往往习惯于运用牛顿运动定律和运动学知识解决，以为这样具体可信，而不习惯于从能量的观点和守恒的思想来分析，但是从本章学习过能量之后同学们会发现从能量的观点来分析和解决，往往会给力学问题的解决带来很大的方便，因此从本章起同学们应注意培养自己从能量的观点分析、解决问题的能力.伽利略的斜面实验使人们认识到能量概念的重要性，我们又知道能量可以转化，也有大小，那我们如何来量度它呢？（比如动能和势能我们该如何来量度？）势能和动能的转化又是怎么进行的呢？（长度可以用尺子——多少米来量度，质量可以天平——多少千克来来量度，那么能量用什么来量度？）课后探究