7.追寻守恒量学案7（人教版必修2）

7.1 追寻守恒量 学案学习目标1了解守恒思想的重要性。2知道能量概念的形成过程。3知道动能和势能的概念，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。预习填空1伽利略在斜面实验中，发现一个启发性的事实：无论斜面陡些或缓些，小球最后总会在斜面上的某点速度变为0，这点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度_在物理学中，我们把这一事实说成是“某个量是_的”，并且把这个量叫做_或_答案：相同守恒能量能2势能：相互作用的物体凭借其_而具有的能量叫做势能答案：位置3动能：物体由于_而具有的能量叫做动能答案：运动4在小球沿斜面滚下的过程中，高度减小了，相应的_减少，而物体的速度变大，_增加；当小球沿斜面升高时，会变慢，因而_减少，但它的高度在增加，_增加，当小球的速度变为零时，其全部_都转化为_动能可以转化为势能，势能也可以转化为动能，二者可以_转化答案：势能动能动能势能动能势能相互5. 能的最基本性质是：不同形式的能量之间可以相互_，而且在转化的过程中能的总量总保持_.答案：转化 不变课堂探究知识点一伽利略理想斜面实验例题1 伽利略斜面实验中发现了具有启发性的事实：无论斜面B比斜面A陡些或缓些，小球最后总会在斜面上的某点停下来，这点距斜面底端的竖直高度和它出发时的高度相同.我们把这一事实说成是“有某一能量守恒”，试说明能量转化的过程和守恒量.解析：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，以前由于具有某一高度而具有的势能，并未丢失，而是转化成另一种形式的能动能；当小球继续沿斜面B升高时，它会变慢，动能失去，势能被“回收”；当小球最后静止下来时，其全部的动能都转化成势能，小球相对桌面的高度又达到它在起始的高度.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.答案：这种守恒量是“能量”；能量在这实验中是守恒的.变式练习1 伽利略的斜面实验表达了一个最重要的事实：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的高度，决不会更高一点，也决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”就是()A动能 B势能C力 D能量答案：D伽利略的理想斜面实验中，有一个量不变，那就是动能和重力势能之和保持不变，我们管这个量叫做能量知识点二动能与势能的转化例题2 以竖直上抛的小球为例说明小球的势能和动能的转化情况。在这个例子中是否存在着能的总量保持不变？解析：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，势能达到最大，在下落时，势能逐渐减小，动能逐渐增大，势能又转化为动能。在小球运动过程中，小球的机械能总量保持不变。变式练习2 如图所示的伽利略斜面实验中，小球停下时的高度hB与它出发时的高度hA相同，我们把这一事实说成是“某个量是守恒的”，下面说法中正确的是()A在小球运动过程中，它的速度大小是守恒的B在小球运动过程中，它离地面的高度大小是守恒的C在小球运动过程中，它的动能是守恒的D在小球运动过程中，能量是守恒的答案：D知识点三 物体运动过程中动能和势能相互转化问题的分析例题3 将一小球用细线系住，细线的一端握在手中，现把小球拉开使其与竖直方向成一角度后由静止释放，看看小球能否摆到原来的高度，试解释这个现象.若在如图5-1-4所示的不同位置P1、P2用笔尖挡住，小球能否摆到原来的高度，为什么?图5-1-4解析：小球能摆到原来的高度.因为小球运动过程中，机械能守恒，在不计阻力时，小球能摆到原来的高度.在不同位置用笔尖挡住，小球依然能回到原来高度.因为释放小球的初始位置相同，运动过程中机械能守恒，在忽略阻力时，小球能摆到原来高度.答案：小球能摆到原来的高度变式练习3 压紧一根铁质弹簧，并用尼龙绳扎好，不使弹簧松开.于是我们对它做的功以弹性势能形式储存起来.然后把弹簧放入盐酸中，不久弹簧被腐蚀掉，那么弹簧压紧时具有的势能哪里去了?解析：因为能量是守恒的，所以弹簧的弹性势能应转化为其溶液分子的能量，如分子的无规则运动的动能等，则此溶液的温度应比未压紧的弹簧被腐蚀后的溶液的温度高，也就是说弹簧的势能转化成了内能或其他形式的能量.课堂反馈1一个物体在光滑的水平面上匀速滑行，则()A这个物体没有能量B这个物体的能量不发生变化C这个物体的能量发生了变化D以上说法均不对答案：B物体在光滑水平面上匀速滑行，动能、势能都不变，A、C、D错，B正确2在伽利略的斜面实验中，小球从斜面A上离斜面底端为h高处滚下斜面，通过最低点后继续滚上另一个斜面B，小球最后会在斜面B上某点速度变为零，这点距斜面底端的竖直高度仍为h.在小球运动过程中，下面的叙述正确的是()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小球在A斜面上运动时，动能越来越小，势能越来越大小球在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小球在B斜面上运动时，动能越来越小，势能越来越大A B C D答案：C小球在A斜面上运动时速度越来越大，动能越来越大；在B斜面上运动时，速度越来越小，动能越来越小，势能越来越大3.如图7-1-15所示的伽利略的实验中，小球速度变为0时的高度hB与它出发时的高度hA相同，我们把这一事实说成是“有某一量是守恒的”，下面说法中正确的是（ ）图7-1-15A.在小球运动过程中，它的速度大小是守恒的B.在小球运动过程中，它离地面的高度大小是守恒的C.在小球运动过程中，它的动能是守恒的D.在小球运动过程中，能量是守恒的答案：D4下列现象中，物体动能转化为势能的是()A秋千从最高处荡向最低处B张开的弓箭水平射出去C骑自行车匀速驶上斜坡D正在腾空上升的礼花弹答案：D5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，飞机的动能和重力势能变化情况是()A动能、重力势能都在增加B动能、重力势能都在减小C动能减小，重力势能增大D动能增大，重力势能减小答案：B6从高处落下一个球，与地相碰后又被弹回到原高处球从下落到着地的时间内，_能转化为_；球从离开地面到升回到原处的时间内，_能转化为_答案：重力势动能动重力势能7当伽利略释放小球