高中物理專題7.1追尋守恒量-能量講義提升

第七章機(jī)械能守恒定律7.1追尋守恒量—能量第1頁(yè)1．試驗(yàn)現(xiàn)象讓靜止小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上另一個(gè)對(duì)接斜面，沒(méi)有摩擦?xí)r，hA______hB，如圖所表示。2．能量概念建立始、末位置高度相同，小球運(yùn)動(dòng)中守恒量叫_______。＝

能量

※知識(shí)點(diǎn)一、伽利略斜面試驗(yàn)探究第2頁(yè)★對(duì)“守恒量”了解 1．所謂“守恒”是指數(shù)值保持恒定。對(duì)于伽利略斜面試驗(yàn)，我們能夠這么了解，假如空氣阻力和摩擦力小到能夠忽略，小球必將滾到它原來(lái)高度，小球好像記得“自己起始高度”，我們把小球“記得”這個(gè)“東西”叫做守恒量。 2．守恒量是自然界在改變過(guò)程中隱藏于現(xiàn)象中一個(gè)反應(yīng)其本質(zhì)物理量，也就是說(shuō)，自然界并不自動(dòng)地展現(xiàn)其背后本質(zhì)、規(guī)律和內(nèi)在聯(lián)絡(luò)，所以尋找守恒量必須考究科學(xué)方法。比如，觀察此消彼長(zhǎng)物理量、研究其相互關(guān)系、科學(xué)構(gòu)思巧妙試驗(yàn)、準(zhǔn)確地論證、推理和計(jì)算等。第3頁(yè)第4頁(yè)【解析】經(jīng)過(guò)試驗(yàn)不難發(fā)覺(jué)，在伽利略試驗(yàn)中有空氣阻力情況下，小球滾上B斜面高度減小了，所以與物體上升高度對(duì)應(yīng)重力勢(shì)能減小了，能量看起來(lái)不再守恒。由此引發(fā)兩方面思索：其一，物體系統(tǒng)降低能量哪兒去了，是消失了嗎？其二，假如沒(méi)有消失，它轉(zhuǎn)化為哪種形式出現(xiàn)？球降低重力勢(shì)能是否等量地以另一個(gè)形式出現(xiàn)？若球降低重力勢(shì)能以另外形式等量出現(xiàn)，則能量仍是守恒。第5頁(yè)

聯(lián)絡(luò)所學(xué)過(guò)知識(shí)和生活中經(jīng)驗(yàn)知道，球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有摩擦便會(huì)產(chǎn)生熱，與物體高度、速率對(duì)應(yīng)機(jī)械能有一部分轉(zhuǎn)化為大量分子組成系統(tǒng)熱運(yùn)動(dòng)。 設(shè)計(jì)準(zhǔn)確試驗(yàn)，搜集測(cè)量這部分熱能，便能夠驗(yàn)證守恒量存在。第6頁(yè)1．能量 (1)一個(gè)物體假如具備了___________本事我們就說(shuō)這個(gè)物體含有能量。 (2)能量是個(gè)狀態(tài)量，是______，和物體某一狀態(tài)對(duì)應(yīng)。2．勢(shì)能 (1)由物體間____________和物體間__________決定能量叫做勢(shì)能。如：重力勢(shì)能，彈性勢(shì)能，分子勢(shì)能，電勢(shì)能等。 (2)勢(shì)能是能量一個(gè)詳細(xì)形式，是__________。對(duì)外做功

標(biāo)量

相互作用力

相對(duì)位置

標(biāo)量

※知識(shí)點(diǎn)二、能量概念第7頁(yè)3．動(dòng)能 (1)物體因?yàn)開(kāi)_________而含有能量叫動(dòng)能。 (2)動(dòng)能與物體質(zhì)量和__________有著親密聯(lián)絡(luò)。 (3)和物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中某一狀態(tài)相對(duì)應(yīng)，是__________，而且總為正值。 (4)一切__________物體都含有動(dòng)能，大到天體小到微觀粒子。運(yùn)動(dòng)

速度

標(biāo)量

運(yùn)動(dòng)

第8頁(yè)★了解動(dòng)能、勢(shì)能含義1．動(dòng)能 說(shuō)到動(dòng)能，一定要有運(yùn)動(dòng)著物體。比如，當(dāng)伽利略釋放小球后，小球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，取得速度，運(yùn)動(dòng)著小球就含有了動(dòng)能。流動(dòng)河水(以下列圖甲所表示)，吹來(lái)風(fēng)即流動(dòng)空氣(以下列圖乙所表示)，運(yùn)轉(zhuǎn)天體，繞原子核旋轉(zhuǎn)電子等都含有動(dòng)能。

第9頁(yè)第10頁(yè)2．勢(shì)能

它必須有相互作用物體，而且一定與其位置相關(guān)。比如，小球受到地球施于它重力作用，當(dāng)伽利略把小球從桌面提升到斜面上起始點(diǎn)高度時(shí)，他就賦予了小球一個(gè)形式能量——?jiǎng)菽?。?dāng)我們將彈簧拉伸或者壓縮時(shí)，彈簧各部分發(fā)生相互作用，各部分相對(duì)位置與彈簧自然伸長(zhǎng)時(shí)發(fā)生了改變，我們也就賦予了彈簧一定勢(shì)能。第11頁(yè)3.勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化

從伽利略斜面試驗(yàn)我們能夠看出，勢(shì)能和動(dòng)能能夠相互轉(zhuǎn)化。假如斜面是光滑，且空氣阻力忽略不計(jì)，小球總能夠沿斜面B上升到原來(lái)高度。這說(shuō)明了動(dòng)能和勢(shì)能在相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中能量是守恒。第12頁(yè)第13頁(yè)【解析】對(duì)過(guò)山車來(lái)說(shuō)，從最高處向最低處運(yùn)動(dòng)時(shí)，高度在減小，勢(shì)能在降低，同時(shí)其速度在增大，動(dòng)能在增加；對(duì)下落果實(shí)來(lái)講，其能量轉(zhuǎn)化情況與過(guò)山車情景相同；對(duì)斜拋物體來(lái)說(shuō)，斜向上運(yùn)動(dòng)階段，高度增大，速度減小，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能；斜向下運(yùn)動(dòng)階段，高度減小，速度增大，勢(shì)能又轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。第14頁(yè)【答案】 a．過(guò)山車從高處到低處勢(shì)能降低，動(dòng)能增加，勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；從低處到高處速度減小，高