1追寻守恒量
追寻守恒量——能量、功ppt课件物理课件PPT
预习导学 课堂讲义
预习导学
1 追寻守恒量——能量 2 功
【例2】如图7－1、2－2所示，质量为m
＝2 kg的物体静止在水平地面上，受
到与水平地面夹角为θ＝37°、大小F
＝10 N的拉力作用，物体移动了l＝2
图7－1、2－2
m，物体与地面间的动摩擦因数μ＝ 0.3，g取10 m/s2.求
(1)拉力F所做的功W1； (2)摩擦力Ff所做的功W2； (3)重力G所做的功W3； (4)弹力FN所做的功W4； (5)合力F合所做的功W. 答案 (1)16 J (2)－8.4 J (3)0 (4)0 (5)7.6 J
52.放下你的浮躁，放下你的懒惰，放下你的三分钟热度，放空你禁不住诱惑的大脑，放开你容易被任何事物吸引的眼睛。放淡你什么都想聊两句八卦的嘴巴，静下心来好好做你该做的事，如果 你也觉得自己该努力了的话。
28.相信不屈不挠的努力，相信战胜死亡的年轻。 27.生活就像坐过山车，有高峰，也有低谷，这意味着，无论眼下是好是坏，都只是暂时的。 58.钟不会逆时针而转，时光也不会为谁停留，与其为流逝的时光惶恐不安，还不如踏踏实实抓住每分每秒。年轻时常犯的一种错误就是想得太多做得太少，把很多时间浪费在无谓的思绪挣扎上 。在最美好的年华里，不要辜负了最好的自己。
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1 追寻守恒量——能量 2 功
【例3】 一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加
速，后匀速，再减速的运动过程，则电梯对人的支持力的
做功情况是
()
A．加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功
B．加速时做正功，匀速和减速时做负功
C．加速和匀速时做正功，减速时做负功
D．始终做正功
答案 D
解析 在加速、匀速、减速的过程中，支持力与人的位移
追寻守恒量 课件
时，能量怎样变化？
v0 = 0
势能去了 哪里？hAFra bibliotekB参考面
势能消失
全 部
动能
小球到达最低点 高度为0 （参考面）
速度最大
名词解释
物体由于运动而具有的能量叫做 动能（kinetic energy）。
运动着的汽车具有动能
飞驰的足球具有动能
高速飞行的火箭具有动能
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。 这说明某种“东西”在小球运动过程中 是不变的，这个“东西”就是能量。
“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。
竖直上抛运动的小球，首先由动能转化 为势能，达到最高点时，动能为零，势能最 大，在下落时，势能逐渐减小，动能逐渐增 大，势能又转化为动能．在小球运动的过程 中，小球的机械能总量保持不变．
3. 举出生活中的一个例子，说明不 同形式的能量之间可以互相转化．
例：游乐园中的 海盗船，如果没有摩 擦力和空气阻力，船 在摇摆时都能达到一 定的高度．这说明实 际生活中的问题理想 化后，确实存在着某 一物理量是不变的．
想一想 用“能量”描述伽利略斜面实
验
v0 = 0
hA
v0 = 0
Bh
回顾
v0 = 0
用“力”描述伽利略斜面实验
h
G
A
B F
为了提高小球，人施加了与重力相反的力。 当释放小球时，重力使小球滚下斜面。 G 在斜面的底部，小球由于惯性而滚上斜面Ｂ。
新人教版高中物理必修2课件第七章机械能守恒定律1追寻守恒量--能量7.2功
【补偿训练】 1.用50 N的力拉一个质量为10 kg 的物体在水平地面 上前进,如图所示若物体前进了10 m,如果物体与水平 面间动摩擦因数μ=0.1,物体克服阻力做了多少功 (sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2) ( )
A.
(1)小孩与雪橇整体的合力所做的功。 (2)对小孩与雪橇整体的拉力所做的功与摩擦力所做的 功。
【思维·建模】
【解析】(1)2 s内雪橇的位移为:
l= 1 at2= 1×0.5×22 m=1 m,
2
2
小孩与雪橇整体所受合力为:F合=ma=40×0.5 N=20 N
合外力对雪橇做的功为:W合=F合l=20×1 J=20 J
(2)拉力F做功为:WF=Flcos α=60×1×0.8 J=48 J 摩擦力做的功为: W=Ff W合-WF=20 J-48 J=-28 J。 答案:(1)20 J (2)48 J -28 J
任务2 计算变力做功的四种方法
方法 转换法
以例说法
用力F把小球从A处缓慢拉到B
处,F做功为WF,则有: WF-mgl(1-cos θ)=0, 得WF=mgl(1-cos θ)
功,C错误;轮胎受到地面的支持力竖直向上,而轮胎的 位移水平向右,则轮胎在竖直方向上没有发生位移,支 持力不做功,D错误。
【规律方法】判断力做正、负功的方法 (1)根据力F和物体位移l方向的夹角α判断——常用于 恒力做功的情形。 (2)根据力与物体瞬时速度方向的夹角θ判断——常用 于曲线运动的情形。
1.动能:物体由于_运__动__而具有的能量。 2.势能:相互作用的物体凭借其_位__置__而具有的能量。 3.能的转化:在伽利略的理想斜面实验中,小球的_势__ _能__和__动__能__可以相互转化。
高中物理课件 7.1.追寻守恒量
1．追寻守恒量 【知识目标】 1．理解能量．知道动能和势能的物理意义． 2．能独立分析伽利略理想斜面实验的能量转换 关系． 3．知道能量这个物理量是如何产生的． 4．举例说明不同形式的能量之间是可以相互转 化的．
【重点】 理解动能、势能的含义，体会能量守恒的思想． 【难点】 在动能和势能转化的过程中体会能量守恒．
我们中国人早就知道利用水资源做功． 据《天工开物》记载，有的水车利用水 的势能做功，有的水车则通过人力做功增加 水的机械能，以灌溉农田． 19世纪在许多领域电能做功取代了蒸汽 的内能做功，人们利用水力、火力、风力、 地热、潮汐等发电。 如今人们已经掌握把原子能转化为电能 的技术．
能量在人们生活中占有十分重要的地位．
我们把动能和势能的总和统称为机械能
例1 举出生活中的一个例子，说明不同形 式的机械能之间可以相互转化．
你的例子是否向我们提示，转化过程中能 的总量保持不变?
做自由落体运动的物体在下落过程中，势能 不断减少，动能不断增加，在转化的过程中，动 能和势能的总和不变．
例2 下图表示撑杆跳运动的几个阶段：助跑、 撑杆起跳、越横杆．试定性地说明在这几个阶段 中能量的转化情况．
当伽利略释放小球后，小球开始运动，获得
速度，当它到达斜面的底部时，已经处于桌面的 平面上．势能消失，转化成动能．
当小球继续沿另一斜面升高时，它会变慢，
因而不断失去动能，但它的高度在增加，势能不 断被“回收”，当小球到达最高点时，其全部动 能转化为势能，小球相对桌面的高度又达到它在 实验起始时的高度．
点拨：现在人类使用的煤形成于古代，是由
古代的太阳能被古代的植物吸收发生光合作用转 化为化学能后，这些古代的植物在漫长的地质变 迁过程中转化成了煤．因此，可以说煤所具有的 化学能来源于古代的太阳能．
人教版物理必修二课件7-1追寻守恒量
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1、追寻守恒量
观 察
hA
伽利略理想斜 面实验（斜面
均光滑）
Bh
试用所学 知识证明
证 明
hA
α
β
在A斜面上：a＝gsinα x＝h/sinα＝v2/2a
在B斜面上：a’＝－gsinα x’＝h’/sinβ=（0－v2）/2a＝v2/2a
∴h’＝h
B h’
思 考
小球的运动有什么特点？
小球高度降低的同时，速度在增加；高 度升高的同时，速度在减小。
小球运动中，有无 守恒量（即有没哪 个物理量保持不
变）？
能 量 伽利略斜面实验表明，小球在运动过程
中，“有某一量是守恒的”，这个量叫 做能量或能。
说明：能量与物体的运动相对应，是对 物体不同运动形式的统一的量度，不同 的运动形式对应不同的能量。
几
种
相互作用的物
常
体凭借其位置 而具有的能，
见
叫做势能。
的
能
量
形
物体由于运动
式
而具有的能， 叫做动能。
分 析
hA
Bh
在伽利略斜面实验中，势能和动能是怎样转化的?
Байду номын сангаас 考
做自由落体的小球的势能和动能如何转换？
改成竖直上抛呢？
小 结
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。
追寻守恒量教案1
第一节追寻守恒量【知识和技能】1．了解守恒思想的重要性；2．知道能量慨念的形成过程。
3．知道动能和势能的慨念，了解势能和动能的决定因素。
4．知道势能和动能可以相互转化，且在转化过程中能量守恒。
【过程和方法】1．通过实验观察，让学生感知事物本身存在的规律。
2．学生列举生活中物理现象，进一步体会守恒的基础性、普遍性、重要性。
【情感、态度和价值观】培养学生实事求是的态度，并能依据守恒的思想去解决实际问题。
教学重点追寻守恒量，建立能量概念的过程教学难点追寻守恒量，建立能量概念的过程教学过程一、导入新课老师：能量概念的形成和发展，始终是和能量守恒定律的建立过程紧密相连的。
能量守恒定律发现告诉我们，尽管物质世界千变万化，但这种变化不是没有规律的，基本的规律就是守恒定律。
也就是说：—切运动变化无论属于什么运动形式，反映什么样的物质特性，都要满足守恒定律。
这一节课我们从一个较高的角度去认识这个问题。
教师：“机械能守恒”这个大家并不陌生，请同学说出自己对它的认识？二、新课教学教师：请同学们先自己阅读教材，回答下面的问题。
1．什么叫守恒?2．教材中说：在牛顿之前，伽利略的斜面理想实验已经显现了能量及其守恒的思想，这个实验中什么是不变的?学生的答案可能有很多种，老师注意引导。
教师：演示斜面实验：让学生观察，当小球沿A斜面从入高处由静止滚下时，小球的高度不断减少，而速度不断增大，这说明小球凭借其位置而具有的物理量不断减少，而由于运动而具有的物理量不断增大。
当小球从斜面底沿另一个斜面月向上滚时，小球的位置不断升高，而速度不断减小，说明小球凭借位置而具有的物理量不断增加，由于运动而具有的物理量逐渐减少。
教师：如果斜面是光滑的，当小球到达B斜面的入高度时，速度为零，小球好像“记得”自己起始的高度。
教师：演示滚摆实验和单摆实验，进一步强化，如果没有摩擦和介质阻力，物体好像“记得”自己初始的高度，即某一量是守恒的。
教师：根据示例，请学生自己再举出生活中的事例？游乐园中的海盗船，如果没有摩擦和空气阻力，船在摇摆时都能达到一定的高度．这说明，将实际生活中的问题理想化后，确实存在着某一物理量是不变的。
1追寻守恒量—能量
小球的动能是由势能转化而来的
④小球在斜面B上运动时,小球离地面的高度增加,速度减小, 小球的势能是由动能转化而来的 A.①② B.③④ C.①③ D.②④
一、伽利略斜面实验
小球“记得”原来的高度
“有某一量是守恒的”，这个量叫做能量
二、能量
势 能
相互作用 的物体凭借其 位置而具有的 能量。
动 能
物 体 由 于 运 动 而 具 有 的 能 量
分析伽利略理想斜面实验（斜面均光滑）
h
A
阶段 下滚过程 逐渐减小 逐渐增大
B
上滚过程 逐渐增大 逐渐减小
D. 从斜槽上滚下的小球
3.如果我们把相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势
能，把物体由于运动而具有的能量叫做动能,那么,伽利略的斜 面实验可以给我们一个启示,关于这个启示正确的是（ B ） ①小球在斜面A上运动时,小球离地面的高度减小,速度增加, 小球的速度是由高度转变而来的
②小球在斜面B上运动时,小球离地面的高度增加,速度减小,
第七章 机械能守恒定律
1 追寻守恒量—能量
“有一个事实，如果你愿意，也可以
说是一条定律，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„„”
——诺贝尔物理学奖获理量 高度（势能） 速度（动能）
三、动能与重力势能的相互转化
单摆中的能量转化
水车
1.诺贝尔物理奖获得者费恩曼曾说：“有一个事实，
如果你愿意也可以说是一条定律，支配着至今所知的 一切现象„„”这条定律就是（ A.牛顿第一定律 C.牛顿第三定律 D ）
§⒈ 追寻守恒量
§⒈追寻守恒量【学习目标】(1)理解动能、势能及能量的概念与意义。
(2)了解守恒思想的重要性，守恒关系是自然界中十分重要的关系。
a(3)通过具体的事例使同学们对守恒观念有初步的认识．【重点】理解动能、势能，体会能量转化和守恒的普遍性【难点】创新思维的培养【自主导学】何谓守恒？1．寻找规律的基本步骤(1)观察和实验观察自然现象和实验现象是物理学研究的基本方法，伽利略通过对小球运动现象的观察和分析（如图），得到牛顿第一定律的基本内容：“如果斜面是光滑的，小球将一直沿水平直线运动下去。
”同时得到：“无论斜面B比斜面A陡些或缓些，小球总会在斜面上的某点停下来，这点距斜面低端的竖直高度与它出发时的高度相同”的观察结论。
(2)推理和概括通过对观察结论的分析和概括，抓住主要矛盾，忽略次要因素或干扰因素，抽象出物理的本质（规律性的东西），完成由感性向理性的上升。
如图所示实验，如果忽略摩擦力这个干扰因素，可推断出此过程中隐含这某种守恒量，此守恒量就是初中物理中接触过的机械能（即动能和势能的总和）。
2．关于“能量”的概念能量是一个抽象的物理概念，是物理学中研究问题的“工具”，书本并没有对能量下严格的定义，而是将“记得”说成是一个守恒量，这个守恒量叫做能量。
其原因是在本节教材中无法对能量下严格的定义，因此在此不要去追求能量的严格定义，随着学习的深入会逐步得到准确的定义，但应该看到物理学中的守恒量有着十分重要的功能。
3．势能(1)物体凭借其_________而具有的能量叫做势能（Poctential energy）(2)正确理解势能的概念，必须理解位置的概念，物体（看作质点）所处的位置是一个空间点，在一维空间（数轴）上用（x）表示，在二维空间（平面直角坐标系）中用（x、y）表示；在三维空间中用（x、y、z）表示。
本处不讨论势能的大小到底由哪些因素决定，仅要求知道势能与位置有关，当位置改变时，势能也随之改变。
(3)势能和动能可以相互转化，在这种转化时，势能减少的同时，__________在增加，势能增加的同时，_________在减少。
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分 析 h
A
α
β
B
h’
小球的运动情况： 小球的运动情况：
小球高度降低的同时，速度在增加； 小球高度降低的同时，速度在增加；高 度升高的同时，速度在减小。 度升高的同时，速度在减小。 小球运动中， 小球运动中，是否 存在守恒量呢？ 存在守恒量呢？
高度？ 高度？
速度？ 速度？
能 量
伽利略理想斜面实验表明， 伽利略理想斜面实验表明，小 球在运动过程中， 球在运动过程中，一个与高度 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 它们“此消彼长” 化，它们“此消彼长”！但确 有某个量是守恒的” 实“有某个量是守恒的”，人 们将这个量叫做能量（能）。 们将这个量叫做能量（ 能量
小结
一、伽利略斜面实验表明 有某一量是守恒的” “有某一量是守恒的”,这个量叫做能 量. 二、能量 势能: 1、势能:相互作用的物体凭借其位置 而具有的能量。 而具有的能量。 2、动能:物体由于运动而具有的能量. 动能:物体由于运动而具有的能量.
思考： 思考：能不能说运动的物体所具有的 能量称之为动能？ 能量称之为动能？ （不能） 不能）
如果我们把相互作用的物体凭借其位置而具有的 能量叫做势能;把物体由于运动而具有的能量叫 做动能,那么,伽利略的斜面实验可以给我们一个 启示,这个启示正确的是（ B ） ①小球在斜面A上运动时,小球离地面的高度减小, 速度增加,小球的速度是由高度转变而来的 ②小球在斜面B上运动时,小球离地面的高度增加, 速度减小,小球的高度是由速度转变而来的 ③小球在斜面A上运动时,小球离地面的高度减小, 速度增加,小球的动能是由势能转化而来的 ④小球在斜面B上运动时,小球离地面的高度增加, 速度减小,小球的势能是由动能转化而来的 • A、①② B、③④ C、①③ D、②④
第七章 机械能守恒定律
第一节 追寻守恒量
伽利略理想实验
小球“记得” 小球“记得”原来的高度
关于小球运动过程的描述
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的同 一高度，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;在减速运动过程中，小球速度在 减小，但位置高度在增大
几种常见的能量 相互作用的物体凭借其位置而具 相互作用的物体凭借其位置而具 位置 1、势能 、 有的能量 重力势能（高度） 重力势能（高度）
弹性势能（形变量） 弹性势能（形变量）
物体由于运动 由于运动而具有的能 2、动能 物体由于运动而具有的能 、
势能？ 势能？ 动能与势能的和 机械能 动能？ 动能？
证 明
h
A
α
β
B
h’
无 摩 擦
在A斜面上：a＝gsinα 斜面上： h/sinα＝ x＝h/sinα＝v2/2a h= v2/2g ＝－gsinβ 在B斜面上：a’＝－gsinβ 斜面上：a’＝－ x’＝h’/sinβ=（ x’＝h’/sinβ=（0－v2）/2a’ ∴h’＝h h’＝ h’= v2/2gh来自Aαβ
B
h’
伽利略理想实验
A
等 高
C
B
A到B 动能增加,势能减少 动能增加,势能减少 B到C 势能增加,动能减少 势能增加,动能减少
思考
在伽利略的斜面实验中， 在伽利略的斜面实验中，如果空气阻力和摩擦阻 力不能忽略不计，则下列说法正确的是( 力不能忽略不计，则下列说法正确的是 C ) A 动能和势能之和仍然守恒 B 动能和势能之和将增大 C 动能和势能之和将逐渐减小，但总能量还是守 动能和势能之和将逐渐减小， 恒 D 以上说法均不正确