人教版物理必修二课件7.1追寻守恒能量

物理·必修2（人教版）第七章机械能守恒定律第一节追寻守恒量——能量

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栏目链接情景切入《满江红·游览刘家峡水电站》

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栏目链接“成绩辉煌，叹人力，真正伟大．回忆处，新安鸭绿，都成次亚．自力更生遵教导，施工设计凭华夏．使黄河驯服成电流，兆千瓦．绿水库，高大坝；龙门吊，千钧闸．看奔腾泄水，何殊万马．一艇风驰过洮口，千岩壁立疑巫峡．想将来，高峡出平湖，更惊讶！”随着库区绿化和游览项目的不断完善，库区周围山岭塬台，绿树成荫，游人如织．地处高原峡谷的刘家峡水库，被誉为“高原明珠”．

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栏目链接1．了解能量概念．2．知道什么是物体的势能，什么是物体的动能．3．通过守恒量的探究分析，激发同学们对自然界规律奥妙的探究兴趣，培养探究思维能力．

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栏目链接追寻守恒量1．伽利略斜面实验研究．实验现象：让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个对接斜面，没有摩擦时，hA________hB，如图所示．2．能量概念．(1)动能：物体由于________而具有的能量．(2)势能：相互作用的物体凭借其________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相互转化．＝运动位置

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栏目链接问题探究问题一怎样理解“能量”？

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栏目链接1．物体具有能量就能够对外做功．流动的河水能够推动水轮机做功，高处的重锤落下能够把木桩打入地里做功，被压缩了的弹簧能够把物体弹开做功，高温高压的气体膨胀时能够带动机器做功．可见，“流动的河水”、“高处的重锤”、“被压缩了的弹簧”、“高温高压的气体”等都具有能量．问题探究

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栏目链接2．能量的多样性．自然界中存在着各种不同的运动形式，不同的运动形式对应不同形式的能量．如：机械运动对应着机械能，热运动对应着内能，电磁运动对应着电磁能，原子核内部的变化对应着原子能等．3．能量是一个状态量，是标量，和物体所处的某一状态对应．问题探究

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栏目链接名师提示：“能量”这一物理量与我们前面学习的“力”、“速度”等量不一样．“能量”的引入是在物理学发展中追寻守恒量的一个重要事例．问题探究

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栏目链接尝试应用1．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，小球必将准确地达到与它出发时相同高度的点，绝不会更高一点，也不会更低一点．这说明小球在运动过程中有“某个量”是不变的，这个“量”应是(

)A．力B．势能C．速度D．能量问题探究

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栏目链接D答案：解析：

在伽利略的斜面实验中，小球从一个斜面到另一个斜面，斜面弹力是不同的，势能先减小后增大，速度先增大后减小，所以选项A、B、C错误；不变的“量”应是能量，包括动能和势能，选项D正确．知识解惑问题二怎样认识动能和势能？

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栏目链接能量与物体的运动相对应，是对物体不同运动形式的统一量度，不同的运动形式对应不同的能量．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．例如：地面附近的物体被提到一定的高度而具有的能量叫重力势能；拉伸、压缩的弹簧，拉开的弓具有的能量叫弹性势能．2．动能：物体由于运动而具有的能量叫做动能．知识解惑

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栏目链接动能是一个状态量，动能的大小与物体的运动方向无关，只与物体的质量和运动速度的大小有关．例如：高速运动的炮弹具有很大的动能，可能穿透军舰厚厚的钢板进入船体；运动的水流、气流(风)可以推动叶轮转动而使发电机发电．不同的运动形式在相互转化的过程中对应的能量也在不断地转化着，总的能量守恒意味着运动是守恒的．能量守恒定律使人类对自然界有了本质的定量认识．知识解惑

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栏目链接3．关于动能和重力势能的大小比较．动能、势能都是标量，只有大小没有方向．动能虽然具有相对性，但动能不会为负值；势能具有相对性，对于选定的参考零势能面来说，任何物体在此处的势能都为零，在参考面以上，物体的势能为正，在参考面以下则为负．知识解惑

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栏目链接名师提示：两物体间有相互作用力，物体才会有势能．势能是与两物体的相对位置有关的能量，又叫位能．动能是与运动速度有关的能量，静止的物体动能为零，质量相同的物体速度越大，动能越大．问题探究尝试应用

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栏目链接2．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(含飞机上的物资)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，重力势能减小问题探究

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栏目链接B答案：解析：

飞机在水平方向上匀速飞行，虽然速度和高度都没发生变化，但飞机正向灾区空投救灾物资，在这个过程中飞机整体的质量减小了，所以A、C、D错，B正确．

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栏目链接知识解惑题型1伽利略的理想斜面实验例1(双选)关于伽利略的斜面实验，下列描述正确的是(

)A．伽利略斜面实验对于任意斜面都适用，都可以使小球在另一个斜面上上升到同样的高度B．只有斜面光滑时，才有可能重复伽利略实验C．在伽利略斜面实验中，只有B斜面“坡度”较缓才有可能使小球上升到同样高度D．设想在伽利略斜面实验中，若斜面光滑，并且使B斜面变成水平，则可以使小球沿平面运动到无穷远处

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栏目链接知识解惑解析：

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栏目链接答案：BD

在伽利略斜面实验中，必须是阻力不计(斜面光滑)时，小球才能在另一个斜面上上升到相同高度，而不管另一个斜面的倾角多大，所以，在A、B、C选项中A、C错，B项正确；当B斜面的倾角减小到接近0°时，小球仍欲在斜面上上升到同样高度，所以D项中设想是合理的．知识解惑名师归纳：伽利略的理想斜面实验虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的事实基础之上的．这类理想实验以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地揭示了自然规律．采用理想实验说明问题是物理学的一种常用方法，理想实验在物理学的发展中起着重要的作用．

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栏目链接知识解惑变式应用

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栏目链接1．(双选)伽利略斜面实验中，小球从斜面A上离斜面底端高h处滚下斜面，通过最低点继续滚上另一斜面B，在小球运动的这一过程中，下列说法正确的是(

)A．小球在斜面A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B．小球在斜面A上运动时，动能越来越小，势能越来越大C．小球在斜面B上运动时，速度越来越大，离斜面底端的高度越来越小知识解惑

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栏目链接答案：ADD．小球在斜面B上运动时，动能越来越小，势能越来越大知识解惑

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栏目链接题型2用能量转化和守恒分析问题例2如图所示是伽利略为了寻找“运动中的守恒量”而设计的另外一套实验装置，小球所受的阻力很小，可以忽略不计．大家动手做一做，会看到什么现象？能说明其中的能量变化情况吗？知识解惑解析：

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将小球拉至一定高度由静止释放后，小球开始在竖直面内左右摆动，每次上升的最大高度不变．小球高度降低时速度增大，小球的势能转化为动能；小球高度增加时速度减小．小球的动能又转化为势能．小球能达到与起始点相同的高度，说明在转化过程中，能的总量保持不变．

小球在摆动时最大高度不变；动能和势能相互转化，但能的总量保持不变．答案：知识解惑

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