2016_2017学年高中物理专题7.1追寻守恒量_能量讲基础版新人教版必修2

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1、第七章机械能守恒定律7.1追寻守恒量一能量※知识点一、伽利略斜而实验探究1.实验现彖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，没有摩擦吋，力二力，如图所示。2.能量概念的建立始、末位置高度相同，小球运动屮守恒的量叫能量。★对“守恒量”的理解1.所谓“守恒”是指数值保持恒定。对丁•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”叫做守恒屋。2.守恒址是自然界在变化过程中隐藏于现象中的

2、一个反映其木质的物理址，也就是说,H然界并不口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、研究其相互的关系、科学构思巧妙的实验、梢确地论证、推理和计算等。【典型例题】【例题1】在伽利略实验中，如果空气阻力和摩擦阻力不能忽略，人们要寻找的守恒量还存在吗?【解析】通过实峻不难发现，在伽利略实验中有空气阻力的情况下，小球滚上B斜面高度顺小了，因此与物体上升的高度对应的重力势能减小了，能量看起来不再守恒。由此引发两方面的思考：其一，物体系统减少的能量哪儿

3、去了，是消失了吗？其二，如果没有消失，它转化为哪种形式出现？球帧少的重力势能是否等量地以另一种形式出现？若球顺少的重力势能以另外的形式等量出现，则能量仍是守恒的。联系所学过的知识和生活中的经验知道，球在运动过程中有摩揀便会产生热，与物体的高度、速率对应的机械能有一部分转化为犬量分子组成的系统的热运动。设计精确的实验，收集测量这部分热能，便可以验证守恒量的存在。※知识点二、能量概念1.能量(1)一个物体如果具备了对外做功的本领我们就说这个物体具有能量。(2)能最是个状态量，是标最，和物体的某一状态对应。

4、2・势能(1)lh物体间的相互作用力和物体间的相对位置决定的能量叫做势能。如：重力势能，弹性势能,分子势能，电势能等。(2)势能是能量的一•种貝体形式，是标量1.动能(1)物体由于运动而具有的能最叫动能。(2)动能与物体的质量和速度有着密切的联系。(3)和物体运动过程中某一状态相对■应，是标量，并且总为正值。(4)一切运动物体都具冇动能，大到天体小到微观粒了。★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

5、河水(如下图甲所示)，吹來的风即流动的空气(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。甲乙1.势能它必须有相互作用的物体，而且一定与其位置有关。例如，小球受到地球丿施于它的重力作用，当伽利略把小球从桌面提高到斜血上起始点的高度时，他就赋予了小球一种形式的能量——势能。当我们将弹簧拉伸或者压缩时，弹簧各部分发生相互作川，各部分的相对位置与弹簧自然伸长时发生了变化，我们也就赋予了弹簧一定的势能。2.势能和动能的相互转化从伽利略的斜而实验我们可以看出，势能和动能可以相互转化。如果斜而是光滑

6、的，且空气阻力忽略不计，小球总可以沿斜面〃上升到原来的髙度。这说明了动能和势能在相互转化过程中能量是守恒的。【典型例题】【例题2］试分析下列事例中能量转化的情况:a.过山车b•下落的果实c•频闪照片中的斜抛物体【答案】a.过山车从高处到低处势能减少，动能增加，势能转化为动能；从低处到高处速度减小，高度增人，动能减少，势能增加，动能转化为势能。b.下落的果实：果实的势能转化为动能。c.斜抛的物体：斜向上运动过程，动能转化为势能；斜向下运动过程，势能转化为动能。【解析】对过山车来说，从最高处向最低处运动时

7、，高度在减小，势能在减少，同时其速度在増犬，动能在増加；对下落的果实来讲，其能量转化情况与过山车的情景相似；对斜抛物体来说，斜向上运动阶段，高度増犬，速度减小，动能转化为势能；斜向下运动阶段，高度减小，速度増大，势能又转化为动能。