内容正文:
追寻守恒量—能量班课教案
【学习目标】
1. 了解自然界中存在的守恒量——能量的概念
2. 知道什么是物体的动能
3. 什么是物体的势能
知识回顾:
1. 能量都以什么形式存在?
答:光能,化学能,内能,核能等等
2. 内能的改变都有什么方式?
答:做工和热传递
3. 能量会产生和消失吗?
答:不会,能量守恒只能发生转化。
知识点一、能量守恒定律
能量的提出
(1)提出问题:在伽利略的理想实验中,小球滚下斜面A,如图所示,它就要继续滚上另一个斜面B.重要的是,伽利略发现了具有启发性的事实:无论斜面B比斜面A陡些或缓些,小球最后总会在斜面上的某点停下来,这点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度相同.看起来,小球好像“记得”自己起始的高度.然而,“记得”并不是物理学的语言,在物理学中,如何表述这一事实呢?
(2)寻找守恒量:守恒定律是自然界的普遍规律,已成为人们认识自然的重要工具,寻找守恒量的目的就是揭示、发现自然界的普遍规律,以便认识自然、利用自然.
在上述伽利略的理想实验中,我们先分析小球的运动特点,小球沿斜面滚下时,高度降低,但速度增大,而小球沿斜面滚上时,高度增加,但速度减小.那么可知,小球凭位置而具有的能量减少时,由于运动而具有的能量就增加,反之,也成立,这就体现出守恒量——能量.
能量的具体形式
(1)势能:相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能.
注意:①两物体间有相互作用力,物体才会有势能.
②势能是与两物体相对位置有关的能量,又叫位能.
例如:地面附近的物体被提到一定的高度而具有的能量叫重力势能;拉伸、压缩的弹簧,拉开的弓具有的能量叫弹性势能.
(2)动能:物体由于运动而具有的能量叫做动能.
动能是一个状态量,动能的大小与物体的运动方向无关,只与物体的质量和运动速度的大小有关.例如:高速运动的炮弹具有很大的动能,可以穿透军舰厚厚的钢板进入船体;运动的水流、气流(风)可以推动叶轮转动而使发电机发电.
不同的运动形式在相互转化的过程中对应的能量也在不断地转化着,总的能量守恒意味着运动是守恒的.能量守恒定律使人类对自然界有了本质的定量认识.
例题1.荡秋千时,由于阻力的作用,秋千荡起的高度越来越小,这说明( )
A.能量逐渐消失 B.势能转化为动能
C.机械能转