7.1 追寻守恒量 课件 -2023-2024学年高一下学期物理人教版必修2

学习目标： 1、初步领会能量转化、变中有恒的思想； 2、了解势能、动能的概念； 3、领会寻找守恒量是科学研究的重要思想方法； 4、会分析生活中有关机械能转化的问题。 重、难点： 1、能量概念的引入； 2、寻找守恒量。 第七章 机械能守恒定律 7.1 追寻守恒量 制作者：河南驻马店高级中学 李阳 回顾 用“运动”描述伽利略斜面实验 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上时，经历了哪几个运动过程？ 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？ 在加速过程中，小球速度增大，位置高度减小； 在减速过程中，小球速度减小，但高度增大。 A B h v0 = 0 回顾 用“力”描述伽利略斜面实验 当释放小球时，重力使小球滚下斜面。 在斜面的底部，小球由于惯性而滚上斜面Ｂ。 A B h v0 = 0 G 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 回顾 分析各个过程运动和力的关系 A B h v0 = 0 从“力”和“运动”的角度分析伽利略斜面实验的运动过程，有何不足之处？ 　　不能表达和解释一个重要的事实： 如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必将准确的终止于同它开始点相同的高度，决不会更高一点，也决不会更低一点。 在A上：a＝gsinα x＝h/sinα＝v2/2a A B h h' α β 在B上：a'＝－gsinβ x'＝h'/sinβ=（0－v2）/2a' ＝v2/2a' ∴h'＝h 　　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。 能量无处不在 物理学的任务是发现普遍的自然规律.因为这样的规律的最简单的形式之一表现为某种物理量的不变性，所以对于守恒量的寻求不仅是合理的，而且也是极为重要的研究方向. ---冯·劳厄 “有一个事实，如果你愿意，也可以说一条定律，支配着至今所知的一切自然现象……这条定律称做能量守恒定律.它指出某一个量，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……” 费恩曼 一、追寻守恒量 （电子转移个数守恒） （总数守恒） （质量守恒） (面值守恒） 问题1：现在有100元人民币，要换成10元面值 的人民币,请问能换几张？ 问题2：现在有1千克的冰，当它融化成水时， 水的质量为多少？ 问题3：数学中的解方程：X＋3＝7 问题4：化学中的反应方程式配平的依据是什么？ （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。 二、追寻守恒量的意义 1、自然界在千变万化的过程中，存在着一些守恒量，它是自然界在变化过程中隐藏于现象中的一个反映其本质的物理量 2、寻找守恒量必须讲究科学的方法：如观察此消彼长的物理量、研究其相互的关系、科学构思巧妙的实验、精确地论证推理和计算等． 3、寻找守恒量需要大量富有创造性地艰苦细致的工作和坚韧不拔的毅力及持之以恒的精神． 你能否根据“速度”与“高度”的关系，将伽利略斜面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。 此消彼长 A B h v0 = 0 三、势能和动能 　　相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能（potential energy）。 名词解释 物体由于运动而具有的能量叫做动能（kinetic energy）。 名词解释 　　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 A B h v0 = 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”描述伽利略斜面实验 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 1. 下列实例中,动能转化为势能的是 (