追寻守恒量——能量-优秀课件优质课特级教师课件

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追寻守恒量-能量课件

• 1．所谓“守恒”是指数值保持恒定。对于伽利略斜面实验，我们可以这样理解，如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必将滚到它原来的高度，小球好像记得“自己的起始高度”，我们把小球“记得”的这个“东西”叫做守恒量。
• 2．守恒量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，也就是说，自然界并不自动地展现其背后的本质、规律和内在联系，所以寻找守恒量必须讲究科学的方法。例如，观察此消彼长的物理量、研
势能先减小后增大，速度先增大后减小，所以A、B、C错，不变的“东西”应是能量，包括动能和势能，D对。
• 二、理解动能、势能的含义
• 1．动能
• 说到动能，一定要有运动着的物体。例如，当伽利略释放小球后，小球开始运动，获得速度，运动着的小球就具有了动能。流动的河水(如下图甲所示)，吹来的风即流动的空气(如下图乙所示)，运转的天体，绕原子核旋转的电子等都具有动能。
• 3．动能
• (1)物体由于运_动_______而具有的能量叫动能。
• (2)动能与物体的质量速和度________有着密切的
联系。
标量
• (3)和物体运动过程中某一状态相对应，是 _______运，动并且总为正值。
• (4)一切________物体都具有动能，大到天体小到微观粒子。
• 一、对“守恒量”的理解
• 伽利略的斜面实验反映了一个重要的事实：如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球
必将准确地终止于同它开始点相同高度的点，
决不会更高一点，也不会更低一点。这说明，
小球在运动过程中有一个“东西”是不变的，
这个“东西”应是( )
• A．弹力
B．势能
• C．速度 D．能量
• 答案：D

课件7： 7.1 追寻守恒量——能量

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。
主题2:能量守恒的应用
问题:如图所示,一个用细线悬挂的小球从A点开始摆动,记住它
向右能够达到的最大高度。然后用一把直尺在O'点挡住摆线,
看一看这种情况下小球所能达到的高度。
的”,这个量叫作能量。
b.相互作用的物体凭借其位置而具有的能,叫作势能。物体由于
运动而具有的能,叫作动能。小球在下降过程中,势能在减少,但
动能在增加。沿斜面B向上滚时,动能在减少,而势能在增加。
在这些变化过程中,能量只是在转化来转化去,但并未丢失。
c.当小球继续沿另一斜面上升时,它会变慢,因而不断失去
的加速度与运动方向相同,速度增大;小球从最低点向上运动
时,重力沿运动轨迹切线方向的分力产生的加速度与速度方
向相反,速度减小,故小球在最低点速度最大。用能量的观点
解释:小球在往复运动的过程中,小球的动能和重力势能相互
转化,能的总量保持不变。小球在最高点时动能为零,重力势
能最大,在最低点时动能最大,重力势能最小。
一个斜面,斜面弹力是不同的,势能先减小后增大,速度先增大
后减小,所以A、B、C错,不变的“东西”应该是能量,包括动能
和势能,D对。
2.如图所示,一根不可伸长的细绳拴着一个小球在竖直平面内
摆动,图中a、b、c三点分别表示小球摆动过程中的三个不同
位置,其中a、c等高。在小球摆动的整个过程中,动能最大时
②如果两个斜面是曲面的话,小球还能上升到原来的高度吗?
你还能用上面的方法定量计算吗?
③阅读教材相关内容,回答以下问题。
a.伽利略斜面实验所研究的问题中的“守恒量”叫作什么?

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能量及其守恒
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：有某一个量，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……
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伽利略的实验
无论斜面B比斜面A陡些或缓些，小球的速度最后总会在斜面上的某点变为0 小球在斜面B上速度变为0的点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度相同小球好像“记得”自己起始的高度，或与高度相关的某个量
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问题与练习
举出生活中的一个例子，说明不同形式的能量之间可以相互转化。你的例子是否向我们提示，转化过程中能的总量保持不变小孩荡秋千从最高点到最低点的过程，重力势能转化为动能从最低点到最高点的过程，动能转化为重力势能
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费曼
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能量及其守恒
能量的概念我们能够在牛顿之前，力学领域发现它的萌芽伽利略的实验已经显现出能量和守恒的思想
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6 23 27 33 …
12 35 29 30 …
显然，如果没有其他条件，我们很难找出规律，但若告诉你每一行的数相加都等于86，那么我们就很容易填上对应空格：32、37、8、10、4
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第七章机械能守恒定律
观察
小球“记得” 原来的高度
第七章机械能守恒定律共同之处
记得
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支持我们继续寻找的信念是什么？？
5
第七章机械能守恒定律
案例2 有一次，爱迪生把一只灯泡（还没有制成成品）交给他的助手阿普顿，让他计算出这只灯泡的体积是多少。阿普顿是普林斯顿大学数学系的毕业生，又去德国深造了一年，数学程度相当不错，他拿着这只梨形的灯泡，打量了好半天，又特地找来皮尺，上下量了尺寸，画了剖视图、立体图，还列了一道又一道的算式。一个小时过去了，爱迪生着急了，走近一看，在阿普顿面前，好几张白纸上写满了密密麻麻的算式。爱迪生只是将灯泡里放满了水，然后测出了水的体积…… 思考与讨论：（1）爱迪生是怎样测出灯泡体积的？（2）爱迪生测量灯泡体积的原理是什么？守恒量：水的体积
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第七章机械能守恒定律
2014-12-3
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第七章机械能守恒定律
我们进行一切定向定位活动，总是离不开参照系的。怪坡处在两段陡坡之间。从一端往前看，迎面是山。从另一端往后看，是路面和天空的交界线。加上四周全是倾斜的山坡，找不到一个可以作为基准的水平面。这种地形地貌的烘托，很容易引起视觉上的误差。
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. ——追寻守恒量

人教版高中物理必修二追寻守恒量――能量【优秀课件】

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费曼
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能量及其守恒
能量的概念我们能够在牛顿之前，力学领域发现它的萌芽伽利略的实验已经显现出能量和守恒的思想
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动能
定义：物体由于运动而具有的能量叫做动能
高速行驶的汽车图片飞翔的鸟儿
流动的水
以上例子中的汽车分别以20码和60码行驶，哪种情况其动能比较大？
以60码行驶时的动能比较大
对于同一物体，物体的速度越大,动能越大
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能量
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
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能量有各种不同的表现形式这里与高度有关的这个能量属于哪种？
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势能
定义：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能物体的势能能够单独存在吗？势能不能单独存在,它是属于物体组成的系统的，并且物体间必须有相互作用力物体势能的大小和什么有关？势能与两物体的相对位置有关
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人的生命需要摄入食物中的化学能
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能量究竟是什么？你能用一句话说清楚吗？

追寻守恒量-能量、功课件

向动能和弹簧的势能转化；在小球继续下落的过程中，小球高度降低，速度减小，弹簧进一步被压缩，小球的势能和动能向弹簧的势能转化．若不考虑空气阻力，小球与弹簧的总能量保持不变．
• [点评] 分析物体运动状态，把握其位置与速度的变化情况，这是分析不同形式的机械能之间转化情况的基础．
• ► 考点二对功的正负的理解和判定
• [点评] 本题考查功的正负的判断，要掌握其基本方法，同时要特别注意此处所谈到的物体的位移是对地位移．
1．追寻守恒量——能量 2．功 │ 学习互动
• ► 考点三恒力做功的分析和计算 • [想一想] 物理学中的“做功”与日常生
活中的“工作”含义相同吗？
• [答案] 不同．力对物体做功必须具备两个因素：力和在力的方向上发生的位移．日常生活中，人们在“工作”时并不一定在“做功”．例如，搬运工在搬运货物时，若扛着货物不动，则从物理学上看他不做功，而若他扛着货物向高处走则他做功了．生活中还有很多例子可以说明 “做功”和“工作”的含义并不相同．
► 知识点二功 1．定义：如果一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了_一__段__位__移_，那么这个力就对物体做了功． 2．做功的因素：__力______和物体在_力__的__方__向_上发生的位移． 3．功的计算 (1)若力的方向与位移的方向一致，则W＝____F_l___． (2) 若力的方向与位移的方向所成的夹角为 α ，则 W ＝
__F_l_co_s__α_. 4．功的单位：在国际单位制中，功的单位是__焦__耳____，
简称___焦_____，符号是J.
► 知识点三正功和负功 1．设力F与位移l方向的夹角为α，则由功的公式W＝ Flcos α可得做功情况如下表：

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玩笑
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可行？幻想
一条道走到黑
经典设想
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不要永动机要科学
焦耳智者：迷途知返，吸取教训
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中子
电子质子
中微子
《关于探测中微子的一个建议》
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泡利预言—能量“小偷” （1930年）
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王淦昌设计—捕获方法（1941年）
莱因斯
抓住—“中微子”
（1956年）
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第七章机械能守恒定律
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第七章机械能守恒定律
2020/10/15
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第七章机械能守恒定律
还有3颗就是找不到。但是我们还是继续找，地毯下又找到了2颗，最后1颗在哪里呢？我发现窗户
打开着，探出头一看，草地上还有1颗！！
支持我们继续寻
找的信念是什
么？？
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Байду номын сангаас
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第七章机械能守恒定律
案例2
有一次，爱迪生把一只灯泡（还没有制成成品）交给他的助手阿普顿，让他计算出这只灯泡的体积是多少。阿普顿是普林斯顿大学数学系的毕业生，又去德国深造了一年，数学程度相当不错，他拿着这只梨形的灯泡，打量了好半天，又特地找来皮尺，上下量了尺寸，画了剖视图、立体图，还列了一道又一道的算式。一个小时过去了，爱迪生着急了，走近一看，在阿普顿面前，好几张白纸上写满了密密麻麻的算式。爱迪生只是将灯泡里放满了水，然后测出了水的体积……
2020/10/15
朝三暮四朝四暮三
众猴皆怒众猴皆喜
《
庄
朝子
三暮四
齐物论
》
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第七章机械能守恒定律
假期中，邻居的两个小孩被我领进一个房间下
象棋，我关上房门外出办事回来后，发现棋子洒
了一地。我带两个孩子一起收拾棋子，把棋子在
盒子里排放整齐后，发现还缺少6颗。我们一起找
啊找，门后有1颗，墙角有1颗，杯子里还有1颗，
守恒量：电子的总量（电荷数）
第七章机械能守恒定律
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
劳厄
是合理的，而且也是极
为重要的研究方向. Max Theodor Felix von Laue
1879—1960
——追寻守恒量
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第七章机械能守恒定律
找规律填空
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20 6
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6
11 2
33 30
……………
显然，如果没有其他条件，我们很难找出规律，但若告诉你每一行的数相加都等于86，那么我们就很容易填上对应空格：32、37、8、10、4
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第七章机械能守恒定律
2020/10/15
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2020/10/15
第七章机械能守恒定律
挽弓当挽强，用箭当用长。射人先射马，擒贼先擒王。 ......
杜甫《前出塞》
为什么弓强，箭才射得远？拉开的弓具有什么能量？射出的箭具有什么能量？
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第七章机械能守恒定律
2020/10/15
跳高运动员是以高度来计成绩的，可他们为什么要先提高自己的速度？
观察
小球“记得” 原来的高度
第七章机械能守恒定律共同之处
2020/10/15
记得
能量
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第七章机械能守恒定律 “记得”个数
记得
能量
“记得”个数
2020/10/15
12
第七章机械能守恒定律
物体由于运动而具有的能量—动能
2020/10/15
13
第七章机械能守恒定律
被举高的物体具有的能量—势能
第七章机械能守恒定律
大家看到什么样的一个现象？你想到了什么？
2020/10/15
1
第七章机械能守恒定律
7.1、追寻守恒量—能量
庆元濛高
吴传满
2020/10/15
2
第七章机械能守恒定律
“能量”是牛顿没有留给我们的少数力学概念之一
费恩曼
2020/10/15
“能量”那是一个最抽象的概念
3
第七章机械能守恒定律
2020/10/15
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第七章机械能守恒定律
练习：
1、能否举出一个例子，说明不同形式的能量之间可以相互转化 2、你举出的例子是否向我们提示，转化过程中能的总量保持不变？
2020/10/15
30
第七章机械能守恒定律
问题：
伽利略斜面实验使人们认识到引入能量概念的重要性，同时也提出了一个值得思考的问题：动能和势能如何定量的量度？势能和动能的转化是怎样进行的？
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第七章机械能守恒定律
秋千
问题：这个现象说明了什么？
秋千在摆动的过程中有一个东西是
不变的
2020/10/15
17
第七章机械能守恒定律能量存在的主要形式
机械能
电能
电磁能
化学能
2020/10/15
热能
核能
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第七章机械能守恒定律
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
我们进行一切定向定位活动，总是离不开参照系的。怪坡处在两段陡坡之间。从一端往前看，迎面是山。从另一端往后看，是路面和天空的交界线。加上四周全是倾斜的山坡，找不到一个可以作为基准的水平面。这种地形地貌的烘托，很容易引起视觉上的误差。
2020/10/15
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第七章机械能守恒定律
小结
1、能量：“有某一个量是守恒的”，这个量叫能量或能. 2、动能：物体由于运动而具有的能量. 3、势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量.
思考与讨论：（1）爱迪生是怎样测出灯泡体积的？（2）爱迪生测量灯泡体积的原理是什么？
守恒量：水的体积
第七章机械能守恒定律
3. 摩擦起电丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电，丝绸带负电毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带负电，毛皮带正电思考与讨论：（1）摩擦起电的原因是什么？（2）玻璃棒与丝绸所带的电量有什么关系？橡胶棒与毛皮所带的电量有什么关系
定律，支配着至今所知的一切现象……这条定律就是能量守恒定律，它指出有某个量，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……
然而正是这个最抽象的概念，却是物理学中最重要、意义也最深远的概念之一。
2020/10/15
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第七章机械能守恒定律
德国的一张明信片（上世纪20年代）