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第七章 机械能守恒定律 第一节 追寻守恒量 【课标定向】 学习目标 1．知道能量的概念，理解动能和势能的物理意义。 2．知道能量转化过程中“守恒”的真正含义，了解日常生活中能量转化的事例。 提示与建议 1．注意体会伽利略理想斜面实验的过程和探究方法，学会分析动能与势能间的相互转化。 2．通过“追寻守恒量”，了解守恒思想的重要性，初步树立能量转化与守恒的观点，学会从物理现象中探求事物本质的科学态度和研究方法。 3．通过学习，要善于把把实际问题理想化。 【互动探究】 自主学习 1．相互作用的物体凭借其________而具有的________叫做势能，势能是能量的一种具体形式。 2．物体由于________而具有的________叫做动能。在物体由高处向低处运动的过程中它的________在不断减少，而它的________在不断增加。这里体现了一种动能和势能之间的________。 合作学习 一、能量 1．一个物体如果具备了________________我们就说这个物体具有能量。 2．能量是个状态量，是____量，与物体的________________对应。 二、势能 1．定义：________________________________________________。例如：______________、 ___________、____________、_____________等。 2．势能是能量的一种具体形式，是_____量。 三、动能 1．定义：________________________________________。 2．动能与物体的________和________有着密切的联系，和运动过程中________________对应，是___量，并且总为正值。 四、追寻守恒量 疑难探究 势能的大小与哪些因素有关？ 问题分析：根据势能的概念可知，物体凭借其位置而具有的能量叫势能，故势能的大小与物体位置的高低有关。物体位置越高，势能越大；位置越小，势能越小。不同的物体，其势能的大小还与物体质量（或重力）有关。 典例精析 题型一：动能和势能的概念 例1．如图7-1-1所示，电动小车沿斜面从A匀速运动到B，则在运动过程中 ( ) A．动能减少，势能增加 B．动能不变，势能增加 C．动能减少，势能不变 D．动能不变，势能减少 【解析】小车沿斜面从A运动到B，位置升高势能增加；小车沿斜面匀速运动，速度大小不变，故物体的动能不变。因此本题答案为B。 点评：物体的位置升高，势能增加。不要认为物体沿斜面向上，动能一定减少，要根据物体的速度进行判断。 训练1．在某灾区上空沿水平方向匀速飞行的一架飞机，正在向灾区空投救灾物资，在空投过程中，飞机的动能和势能变化情况是 （ ） A．动能、势能都在增加 B．动能、势能都在减小 C．动能减小，势能增大 D．动能增大，势能减少 题型二：动能和势能的转化 例2．如图7-1-2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三点分别表示小球在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，动能最大时是在_______点，在_______点势能最大；如果没有空气阻力的影响，小球在a点的动能_______（填“大于”、“等于”或“小于”）在c点的动能。 【解析】在小球来回摆动时，动能与势能不停地相互转化但总量保持不变。在a、c两点时位置最高，势能最大，速度为零，动能为零。在b点时位置最低，势能最小，速度最大，动能最大。 答案：b，a、c，等于 点评：在某一过程中，若仅涉及动能和势能的转化，若能判断出某一种能量正在减小或增大，则另一种能量一定正在做相反变化，且一种能量为零时，另一种能量达到最大值。 训练2．“神州”五号飞船进入太空后，首先在轨道倾角42.40，近地点高度200km，远地点高度350km的椭圆轨道上平稳运行。它在椭圆轨道上运动的过程中，动能和势能如何变化？总机械能如何变化？ 【自我测评】 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 B．牛顿第二定律 C．牛顿第三定律 D．能量守恒定律 2．在伽利略实验中，小球从斜面A上离斜面底端h高处滚下斜面，通过最低点后继续滚上另一个斜面B，小球最终会在斜面B上某点停下来而后又下滑，这点距斜面底端的竖直高度仍为h，在小球运动过程中，下列说法正确的是（ ） ①小球在A斜面上运动时，离斜面底端的竖直高度越来越小，小球的运动