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7.1追寻守恒量--能量


第七章 机械能守恒定律

7.1 追寻守恒量

—能量

强弓--远?
速度-----高度?

小资料
“有一个事实,如果你愿意,也 可以说一条定律,支配着至今所知 的一切自然现象……这条定律称做 能量守恒定律。它指出某一个量, 我们把它称为能量,在自然界经历 的多种多样的变化

中它不变化。那 是一个最抽象的概念……” ——诺贝尔物理学奖获得者费恩曼

观 察

1、小球从一个斜面的某一高度由静止滑下,并运动到另 一个斜面的同一高度,经历了哪几个运动过程? 2、这些过程各有什么特点?

h

A

B

h

伽利略理想斜面实 验(斜面均光滑)

小球高度在降低的时候,速度在增加 高度上升的同时,速度在减小。

h

A

B

h

实验表明:斜面上的小球在运动过程中好像“记得” 自己的起始高度(或与高度相关的某个量)。

后来物理学家把这一事实说成是“某 个量是守恒的”,并且把这个量叫做 “能量”或“能”

几 种 常 见 的 能 量 形 式

相互作用的物 体凭借其位置 而具有的能, 叫做势能。

物体由于运动 而具有的能, 叫做动能。

分 析 h A B h

在伽利略斜面实验中,势能和动能是怎样转化的? 小球下降时,势能减小,动能增加; 小球上升时,动能减小,势能增加; 小球上升和下降时,动能+势能的和不变。

能量无处不在

它们具有势能

杠铃

被弹高的人



运动着的汽车具有动能

飞驰的足球具有动能

高速飞行的火箭具有动能

“追寻守恒量”的意义
(1)可行性:物质在运动变化过 程中存在守恒量。

(2)重要性:物质在运动变化过 程中都要满足一定的守恒定律。

小 结

一、伽利略斜面实验表明 “有某一量是守恒的”,这个量叫做能量。 二、能量 1、势能:相互作用的物体凭借其位置而具 有的能量。 2、动能:物体由于运动而具有的能量。 三、“追寻守恒量”的意义 1、可行性:物质在运动变化过程中存在守 恒量。 2、重要性:物质在运动变化过程中都要满 足一定的守恒定律。

课堂练习
1. 下列实例中,动能转化为势能的是 (
A. 竖直上抛的正在上升的小球.

A

)

B. 上紧发条的玩具汽车汽车正在行驶.
C. 从高处下落的石块. D. 从斜槽上滚下的小球.

解析:B、C、D中均为势能转化为动能. A中为重力势能转化为小球的动能.

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.这个例子中 是否存在着能的总量保持不变?

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.在小球运动的过程 中,小球的机械能总量保持不变.

3. 举出生活中的一个例子,说明不 同形式的能量之间可以互相转化. 例:游乐园中的 海盗船,如果没有摩 擦力和空气阻力,船 在摇摆时都能达到一 定的高度.这说明实 际生活中的问题理想 化后,确实存在着某 一物理量是不变的.


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