第七章机械能守恒定律(教师)2014年1月21.doc

第七章 机械能守恒定律 7.1追寻守恒量 目标定位 初步领会能量转化、变中有恒的思想。 了解势能、动能的概念。 领会寻找守恒量是科学研究的重要思想方法。 会分析生活中有关机械能转化的问题。 课前自主学习 一、追寻守恒量 1．伽利略的理想实验 如图，当释放小球时，由于受合外力不为零，小球开始沿光滑斜面由静止开始做匀加速运动，当到达最底端时，小球速度达到最大，然后，在水平段上，由于小球受合外力为零，做匀速直线运动，直到水平段的末端。在另一个斜面上，小球受合外力不为零，并且与速度方向相反，小球做匀减速运动，直到速度为零。可见，如果斜面是光滑的，当小球到达另一斜面的相同高度时，速度为零，小球好像“记得”自己起始的高度，然后重复前面的运动． 2．能量：在物理学中，我们把 “有某个量是守恒的”，这个量叫做能量或能。 二、势能 1．势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能。 2．地面附近的物体被提升到一定高度而具有的能量叫重力势能。 三、动能 1．物体由于运动而具有的能量叫做动能。 2．动能是一个状态量，只与物体的质量和运动速度大小有关。 3．动能是一个标量，只有正值。 课内合作探究 探究一 能量概念的建立 【例1】的面积为，流速与截面垂直，速度为；截面的面积为，速度为，通过观察和分析，本题中位于区域中的水的体积是否为一个守恒量？若是的话，你可以推断出、、、满足什么规律？ 解析 由于水不可压缩，单位时间内流入的水的体积应等于流出面的体积，因此位于区域中的水的体积是一个守恒量。 考察很短的时间，的水的体积为，A2B2面的水的体积为，，， 拓展 截面积和流速的乘积称为流量（单位时间内流过截面的液体的体积，单位为m3/s），通常用表示，即。如果各处的流量不等，则水位就升高或降低，为非稳恒流动。 【变式练习1】 关于伽利略的斜面实验,以下说法正确的是 （　　） A．无论斜面是否光滑,小球滚上的高度一定与释放的高度相同。 B．实际上,小球滚上的高度会比释放的高度要小一些。 C．只有在斜面绝对光滑的理想条件下,小球滚上的高度才与释放的高度相同。 D．伽利略的斜面理想实验反映了在小球的运动过程中存在某个守恒量。 解析 答案：BCD 　　　　　　　　　　 探究二：势能、动能及其互相转化 【例2】打夯时，夯锤高高举起又落下，砸在工作面上(如图所示)，请你说说打夯的过程中夯锤高高举起后下落的过程中发生了哪些能量的转化？ 解析 夯锤高高举起后下落的过程中夯锤的速度越来越大，动能越来越大，夯锤夯锤高高举起后下落的过程中势能转化为动能。 【变式练习2】 解析 答案： 课后规范训练 基础过关 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，支配者至今所知的一切现象……这条定律就是 （ D ） 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．下列说法正确的是（ B ） ①“力”这个最抽象的概念，是物理学中最重要、意义最深远的概念 ②“能量”这个最抽象的概念，是物理学中最重要、意义最深远的概念 ③“力”是牛顿没有留给我们的少数力学概念之一 ④“能量”是牛顿没有留给我们的少数力学概念之一 A、①③ B、②④ C、①④ D、②③ 4．伽利略的斜面实验反映了一个重要事实：如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略不计，小球必将准确地终止于同它开始点相同的点，绝不会更高一点，这说明，小球在运动过程中有一个“东西”是不变的，这个“东西”是 ( D ) A 弹力 B 速度 C 势能 D 能量 5．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（ C ） 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，小球的运动速度越来越大。 ②小球在A斜面上运动时，动能越来越小，势能越来越大 ③小球在B斜面上运动时，速度越来越大，离斜面底端的高度越来越小 ④小球在B斜面上运动时，动能越来越小，势能越来越大 A、①② B、②③ C、①④ D、③④ 能力提升 7．高台滑雪运动员