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1、第一節(jié)追尋守恒量能量第一節(jié)追尋守恒量能量課 前導(dǎo) 讀追尋守恒量1伽利略斜面實(shí)驗(yàn)研究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:讓靜止的小球沿一個(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,如圖所示2能量概念(1)動(dòng)能:物體由于_而具有的能量(2)勢(shì)能:相互作用的物體憑借其_而具有的能量(3)能的轉(zhuǎn)化:在伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)中,小球的勢(shì)能和動(dòng)能可相互轉(zhuǎn)化運(yùn)動(dòng)位置課 前追尋守恒量1伽利略斜面實(shí)驗(yàn)研究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:讓靜問(wèn) 題探 究問(wèn)題一怎樣理解“能量”?1物體具有能量就能夠?qū)ν庾龉α鲃?dòng)的河水能夠推動(dòng)水輪機(jī)做功,高處的重錘落下能夠把木樁打入地里做功,被壓縮了的彈簧能夠把物體彈開(kāi)做功,高溫高壓的氣體膨脹時(shí)能夠帶動(dòng)機(jī)器做功可見(jiàn)
2、,“流動(dòng)的河水”、“高處的重錘”、“被壓縮了的彈簧”、“高溫高壓的氣體”等都具有能量問(wèn) 題問(wèn)題一怎樣理解“能量”?1物體具有能量就能夠問(wèn) 題探 究2能量的多樣性自然界中存在著各種不同的運(yùn)動(dòng)形式,不同的運(yùn)動(dòng)形式對(duì)應(yīng)不同形式的能量如:機(jī)械運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)著機(jī)械能,熱運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)著內(nèi)能,電磁運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)著電磁能,原子核內(nèi)部的變化對(duì)應(yīng)著原子能等3能量是一個(gè)狀態(tài)量,是標(biāo)量,和物體所處的某一狀態(tài)對(duì)應(yīng)問(wèn) 題2能量的多樣性問(wèn) 題探 究名師提示:“能量”這一物理量與我們前面學(xué)習(xí)的“力”、“速度”等量不一樣“能量”的引入是在物理學(xué)發(fā)展中追尋守恒量的一個(gè)重要事例問(wèn) 題名師提示:“能量”這一物理量與我們前面學(xué)習(xí)的“力問(wèn) 題探 究嘗試
3、應(yīng)用1伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)反映了一個(gè)重要的事實(shí):如果空氣阻力和摩擦力小到可以忽略,小球必將準(zhǔn)確地達(dá)到與它出發(fā)時(shí)相同高度的點(diǎn),絕不會(huì)更高一點(diǎn),也不會(huì)更低一點(diǎn)這說(shuō)明小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有“某個(gè)量”是不變的,這個(gè)“量”應(yīng)是()A力B勢(shì)能C速度 D能量問(wèn) 題嘗試應(yīng)用1伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)反映了一個(gè)重要的事實(shí)問(wèn) 題探 究 D答案:解析: 在伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)中,小球從一個(gè)斜面到另一個(gè)斜面,斜面彈力是不同的,勢(shì)能先減小后增大,速度先增大后減小,所以選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤;不變的“量”應(yīng)是能量,包括動(dòng)能和勢(shì)能,選項(xiàng)D正確問(wèn) 題 D答案:解析: 知 識(shí)解 惑問(wèn)題二怎樣認(rèn)識(shí)動(dòng)能和勢(shì)能?能量與物體的運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng),是對(duì)物體不同運(yùn)動(dòng)形式
4、的統(tǒng)一量度,不同的運(yùn)動(dòng)形式對(duì)應(yīng)不同的能量1勢(shì)能:相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫做勢(shì)能例如:地面附近的物體被提到一定的高度而具有的能量叫重力勢(shì)能;拉伸、壓縮的彈簧,拉開(kāi)的弓具有的能量叫彈性勢(shì)能2動(dòng)能:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能知 識(shí)問(wèn)題二怎樣認(rèn)識(shí)動(dòng)能和勢(shì)能?能量與物體的運(yùn)動(dòng)相知 識(shí)解 惑動(dòng)能是一個(gè)狀態(tài)量,動(dòng)能的大小與物體的運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān),只與物體的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度的大小有關(guān)例如:高速運(yùn)動(dòng)的炮彈具有很大的動(dòng)能,可能穿透軍艦厚厚的鋼板進(jìn)入船體;運(yùn)動(dòng)的水流、氣流(風(fēng))可以推動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)而使發(fā)電機(jī)發(fā)電不同的運(yùn)動(dòng)形式在相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程中對(duì)應(yīng)的能量也在不斷地轉(zhuǎn)化著,總的能量守恒意味著運(yùn)動(dòng)是守恒的能量守
5、恒定律使人類(lèi)對(duì)自然界有了本質(zhì)的定量認(rèn)識(shí)知 識(shí)動(dòng)能是一個(gè)狀態(tài)量,動(dòng)能的大小與物體的運(yùn)動(dòng)方向無(wú)知 識(shí)解 惑3關(guān)于動(dòng)能和重力勢(shì)能的大小比較動(dòng)能、勢(shì)能都是標(biāo)量,只有大小沒(méi)有方向動(dòng)能雖然具有相對(duì)性,但動(dòng)能不會(huì)為負(fù)值;勢(shì)能具有相對(duì)性,對(duì)于選定的參考零勢(shì)能面來(lái)說(shuō),任何物體在此處的勢(shì)能都為零,在參考面以上,物體的勢(shì)能為正,在參考面以下則為負(fù)知 識(shí)3關(guān)于動(dòng)能和重力勢(shì)能的大小比較知 識(shí)解 惑 欄目鏈接名師提示:兩物體間有相互作用力,物體才會(huì)有勢(shì)能勢(shì)能是與兩物體的相對(duì)位置有關(guān)的能量,又叫位能動(dòng)能是與運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)的能量,靜止的物體動(dòng)能為零,質(zhì)量相同的物體速度越大,動(dòng)能越大知 識(shí) 欄目鏈接名師提示:兩物體間有相問(wèn) 題探
6、 究嘗試應(yīng)用2在某災(zāi)區(qū)上空沿水平方向勻速飛行的一架飛機(jī),正在向?yàn)?zāi)區(qū)空投救災(zāi)物資,在空投過(guò)程中,飛機(jī)(含飛機(jī)上的物資)的動(dòng)能和重力勢(shì)能變化情況是()A動(dòng)能、重力勢(shì)能都在增加B動(dòng)能、重力勢(shì)能都在減小C動(dòng)能減小,重力勢(shì)能增大D動(dòng)能增大,重力勢(shì)能減小問(wèn) 題嘗試應(yīng)用2在某災(zāi)區(qū)上空沿水平方向勻速飛行的一架問(wèn) 題探 究 B答案:解析: 飛機(jī)在水平方向上勻速飛行,雖然速度和高度都沒(méi)發(fā)生變化,但飛機(jī)正向?yàn)?zāi)區(qū)空投救災(zāi)物資,在這個(gè)過(guò)程中飛機(jī)整體的質(zhì)量減小了,所以A、C、D錯(cuò),B正確問(wèn) 題 B答案:解析: 知 識(shí)解 惑題型1 伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)例1 (雙選)關(guān)于伽利略的斜面實(shí)驗(yàn),下列描述正確的是()A伽利略斜面實(shí)驗(yàn)
7、對(duì)于任意斜面都適用,都可以使小球在另一個(gè)斜面上上升到同樣的高度B只有斜面光滑時(shí),才有可能重復(fù)伽利略實(shí)驗(yàn)C在伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中,只有B斜面“坡度”較緩才有可能使小球上升到同樣高度D設(shè)想在伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中,若斜面光滑,并且使B斜面變成水平,則可以使小球沿平面運(yùn)動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)處知 識(shí)題型1 伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)例1 (雙選)關(guān)知 識(shí)解 惑解析:答案:BD 在伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中,必須是阻力不計(jì)(斜面光滑)時(shí),小球才能在另一個(gè)斜面上上升到相同高度,而不管另一個(gè)斜面的傾角多大,所以,在A、B、C選項(xiàng)中A、C錯(cuò),B項(xiàng)正確;當(dāng)B斜面的傾角減小到接近0時(shí),小球仍欲在斜面上上升到同樣高度,所以D項(xiàng)中設(shè)想是合理的知 識(shí)解析
8、:答案:BD 知 識(shí)解 惑名師歸納:伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)雖然是想象中的實(shí)驗(yàn),但它是建立在可靠的事實(shí)基礎(chǔ)之上的這類(lèi)理想實(shí)驗(yàn)以可靠的事實(shí)為基礎(chǔ),經(jīng)過(guò)抽象思維,抓住主要因素,忽略次要因素,從而更深刻地揭示了自然規(guī)律采用理想實(shí)驗(yàn)說(shuō)明問(wèn)題是物理學(xué)的一種常用方法,理想實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)的發(fā)展中起著重要的作用知 識(shí)名師歸納:伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)雖然是想象中的實(shí)知 識(shí)解 惑變式應(yīng)用1(雙選)伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中,小球從斜面A上離斜面底端高h(yuǎn)處滾下斜面,通過(guò)最低點(diǎn)繼續(xù)滾上另一斜面B,在小球運(yùn)動(dòng)的這一過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A小球在斜面A上運(yùn)動(dòng)時(shí),離斜面底端的豎直高度越來(lái)越小,小球的運(yùn)動(dòng)速度越來(lái)越大B小球在斜面A上運(yùn)動(dòng)
9、時(shí),動(dòng)能越來(lái)越小,勢(shì)能越來(lái)越大C小球在斜面B上運(yùn)動(dòng)時(shí),速度越來(lái)越大,離斜面底端的高度越來(lái)越小知 識(shí)變式應(yīng)用1(雙選)伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中,小球從斜知 識(shí)解 惑答案:ADD小球在斜面B上運(yùn)動(dòng)時(shí),動(dòng)能越來(lái)越小,勢(shì)能越來(lái)越大知 識(shí)答案:ADD小球在斜面B上運(yùn)動(dòng)時(shí),動(dòng)能越來(lái)越知 識(shí)解 惑題型2 用能量轉(zhuǎn)化和守恒分析問(wèn)題例2如圖所示是伽利略為了尋找“運(yùn)動(dòng)中的守恒量”而設(shè)計(jì)的另外一套實(shí)驗(yàn)裝置,小球所受的阻力很小,可以忽略不計(jì)大家動(dòng)手做一做,會(huì)看到什么現(xiàn)象?能說(shuō)明其中的能量變化情況嗎?知 識(shí)題型2 用能量轉(zhuǎn)化和守恒分析問(wèn)題例2如圖所知 識(shí)解 惑解析: 將小球拉至一定高度由靜止釋放后,小球開(kāi)始在豎直面內(nèi)左右擺動(dòng),
10、每次上升的最大高度不變小球高度降低時(shí)速度增大,小球的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;小球高度增加時(shí)速度減小小球的動(dòng)能又轉(zhuǎn)化為勢(shì)能小球能達(dá)到與起始點(diǎn)相同的高度,說(shuō)明在轉(zhuǎn)化過(guò)程中,能的總量保持不變 小球在擺動(dòng)時(shí)最大高度不變;動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,但能的總量保持不變答案:知 識(shí)解析: 將小球拉至知 識(shí)解 惑名師歸納:分析物體的能量變化情況時(shí),首先要看物體在這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中具有哪些形式的能量,再根據(jù)各種能量分別由什么量決定,然后討論它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系同時(shí)要記住各種形式能量的總和一定守恒知 識(shí)名師歸納:分析物體的能量變化情況時(shí),首先要看物知 識(shí)解 惑變式應(yīng)用2.“神舟七號(hào)”載人飛船是中國(guó)神舟號(hào)飛船系列之一,是用“長(zhǎng)征二號(hào)”F火箭發(fā)射升空的如圖所示,“神舟七號(hào)”飛船進(jìn)入太空后,首先在軌道傾角為42.4、近地點(diǎn)高度為200 km、遠(yuǎn)地點(diǎn)高度為350 km的橢圓軌道上平穩(wěn)運(yùn)行它在橢
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