7.1 追寻守恒量——能量-人教版物理必修二第7章机械能守恒定律课件【2019原创资源大赛】

追寻守恒量—能量 郭雪鹏 临泉一中 1 1 秦山核电站是中国自行设计、建造和运营管理的第一座30万千瓦压水堆核电站，总装机容量达到656.4万千瓦，年发电量约500亿千瓦时，成为目前国内核电机组数量最多、堆型最丰富、装机最大的核电基地。 3 三峡大坝，位于中国湖北省宜昌市三斗坪镇境内，是当今世界最大的水利发电工程. 大坝高185米，正常蓄水位175米，水库长2335米，总装机容量2250万千瓦，年发电量达1000亿度，是世界最大水电站。 能量具有不同的形式 动能、势能、电能、化学能、热能、 核能、光能…… 不同形式的能量可以互相转化 太阳能转化为化学能(例如植物光合作用) 化学能转化为电能(例如电池供电) 电能转化为光能(例如灯泡) 动能转化为热能(例如摩擦生热) …… “有一个事实,如果你愿意的话,也可以说是一条定律,支配着我们所知道的一切自然现象.没有发现这条定律有什么例外——就我们所知,它是完全正确的.这条定律称为能量守恒定律.它指出,在自然界所经历的种种变化之中,有一个称为能量的物理量是不变的.那是一个最抽象的概念，因为它是一种数学原理,说的是在某种情况发生时,有一个数量是不变的。” 引自《费恩曼物理学讲义.第1卷.新千年版.33页.上海科学技术出版社》 斜面实验 忽略小球与斜面体的摩擦 忽略空气阻力 忽略小球从斜面过渡到平面时的能量损失 势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量. 重力势能 EP重=mgh 动能：物体由于运动而具有的能量 2 1 Ek= mv2 v为物体相对于参考系的速度 7 O→P：EP重减少，Ek增加 P→Q：Ek减少，Ep重增加 Ek+Ep重=常数 O Q P A B hB hA O Q P A B hB hA 1.用力这一概念描述小球的运动. 2.试用运动学规律证明hB=hA. 证明:设小球到达斜面底端速度为v.A、B斜面倾角分别为α、β. 由匀变速公式得 v2=2gsinα (hA/sinα)=2ghA 在B斜面上 v2=2gsinβ (hB/sinβ)=2ghB ∴hB=hA 证毕 O Q A B hB hA α β 单摆 A C G E D B 《关于两门新科学的对谈》伽利略.北京大学出版社:136页 F I 竖直上抛运动 v0 弹簧 轻质弹簧原长为L0，一端固定于墙壁，另一端连接质量为m的小球.现将弹簧拉长至L(L>L0)，由静止释放.忽略摩擦和空气阻力. L0 L 弹性势能EP弹=1/2·kx2 x为弹簧形变量 A→O： Ek增加，EP弹减少 O→B： Ek减少，EP弹增加 Ek+EP弹=常数 lOA=lOB · · · A O B L L0 质量为 m 的小球从轻质弹簧上端一定高度处由静止释放.A点为小球与弹簧刚接触时小球位置，B点为弹力与小球重力相等时位置.C点为小球能到达的最低点. 试分析小球运动过程中各种能量的变化情况. A B C . . . O O→A:Ep重减少，Ek增加，Ep弹=0 A→B: Ep重减少，Ek增加，Ep弹增加 B→C: Ep重减少，Ek减少，Ep弹增加 A B C . . . O Ep重+Ep弹+Ek=常数 $$