第七章機(jī)械能守恒定律7.1追尋守恒量——能量第七章機(jī)械能守恒定律7.1追尋守恒量——能量1如圖，在一個(gè)盛滿水的容器內(nèi)放入一塊冰。不考慮水的熱膨脹，在冰的融解過(guò)程中，容器內(nèi)的水會(huì)繼續(xù)溢出嗎?為什么？[分析探究]當(dāng)冰靜止在水面時(shí)，冰的質(zhì)量等于冰排開(kāi)的水的質(zhì)量。而冰融解成水的前后質(zhì)量不變，實(shí)際上就相當(dāng)于冰在融解過(guò)程中將體積縮小成虛線以下部分的體積，所以水不會(huì)溢出。M冰gF浮M水gF浮=M冰gF浮=M水gM冰g=M水gM冰=M水導(dǎo)入新課如圖，在一個(gè)盛滿水的容器內(nèi)放入一塊冰。不考慮水的熱膨脹，在冰2在這里，雖然冰發(fā)生了物態(tài)變化，但我們?nèi)绻业搅俗兓械氖睾懔俊馁|(zhì)量。即冰塊從而很容易地推理出它們?cè)隗w積上存在的置換關(guān)系，圓滿地解決了所提出的問(wèn)題。的質(zhì)量等于“水塊”的質(zhì)量M冰gF浮M水g學(xué).科.網(wǎng)導(dǎo)入新課在這里，雖然冰發(fā)生了物態(tài)變化，但我們?nèi)绻业搅俗兓械氖睾懔?“有一個(gè)事實(shí)，如果你愿意，也可以說(shuō)一條定律，支配著至今所知的一切自然現(xiàn)象……這條定律稱做能量守恒定律。它指出某一個(gè)量，我們把它稱為能量，在自然界經(jīng)歷的多種多樣的變化中它不變化。那是一個(gè)最抽象的概念……”導(dǎo)入新課理查德·菲利普·費(fèi)曼（1918～1988)美國(guó)著名理論物理學(xué)家，65年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).“有一個(gè)事實(shí)，如果你愿意，也可以說(shuō)一條定律，支配著至今所知的4導(dǎo)入新課能量無(wú)處不在導(dǎo)入新課能量無(wú)處不在5一、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)一、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)6伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)（斜面均光滑）ABhh一、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)探究一小球是否到達(dá)等高處？試用所學(xué)知識(shí)證明伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)（斜面均光滑）ABhh一、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)探7在A斜面上：a＝gsinαx＝v2/2a

h＝x

sinα＝v2/2g

ABhh'αβ在B斜面上：

a'＝－gsinβx'＝（0－v2）/2a'h'

＝x'

sinβ=v2/2g∴h'＝h探究一小球是否到達(dá)等高處？一、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)在A斜面上：a＝gsinαx＝v2/2a8小球“記得”原來(lái)的高度

二、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)小球“記得”原來(lái)的高度二、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)9小球的運(yùn)動(dòng)有什么特點(diǎn)？高度降低的同時(shí)，速度在增加；高度升高的同時(shí)，速度在減小。小球運(yùn)動(dòng)中，有無(wú)守恒量（即有沒(méi)哪個(gè)物理量保持不變）？一、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)此消彼長(zhǎng)小球的運(yùn)動(dòng)有什么特點(diǎn)？高度降低的同時(shí)，速度在增加；小球運(yùn)動(dòng)中10探究二如何根據(jù)“速度”與“高度”的關(guān)系，將斜

面實(shí)驗(yàn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程抽象化？小球由加速過(guò)程過(guò)渡到減速過(guò)程，恢復(fù)到原來(lái)的高度；加速過(guò)程與減速過(guò)程中與高度有關(guān)的一個(gè)物理量在變化的同時(shí)，一個(gè)與速度有關(guān)的物理量也在變化；與高度有關(guān)的物理量的變化引起了另一個(gè)與速度有關(guān)的物理量的變化。一、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)探究二如何根據(jù)“速度”與“高度”的關(guān)系，將斜

11單擺的記憶單擺的記憶12通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以觀察到斜面上的小球、單擺中的小球好像“記得”自己起始的高度（或與高度相關(guān)的某個(gè)量）。一、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以觀察到斜面上的小球、單擺中的小球好像“記得”自13探究三在伽利略的斜面理想實(shí)驗(yàn)中，存在什么樣的守恒量？高度？運(yùn)動(dòng)快慢？其他？伽利略斜面實(shí)驗(yàn)表明，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，“有某一量是守恒的”，這個(gè)量叫做能量或能。二、勢(shì)能和動(dòng)能探究三高度？運(yùn)動(dòng)快慢？其他？伽利略斜面實(shí)驗(yàn)表明，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)141.能量的概念：很難給能的概念下一個(gè)簡(jiǎn)單的一般定義，荷蘭物理學(xué)家H·A·克拉默說(shuō)過(guò)：“在物理科學(xué)中，最重要和最富有的成果的是那些不可能給予確切意義的概念．”2.能量與物體的運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)，是對(duì)物體不同運(yùn)動(dòng)形式的統(tǒng)一的量度，不同的運(yùn)動(dòng)形式對(duì)應(yīng)不同的能量。3.“能量”是牛頓沒(méi)有留給我們的少數(shù)力學(xué)概念之一，但是在牛頓之前，我們就能發(fā)現(xiàn)它的萌芽。（伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)）幾點(diǎn)說(shuō)明二、勢(shì)能和動(dòng)能1.能量的概念：幾點(diǎn)說(shuō)明二、勢(shì)能和動(dòng)能15在伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中，將小球提高到起始點(diǎn)的高度時(shí)，小球被賦予一種形式的能量——?jiǎng)菽堋Bhv0=0二、勢(shì)能和動(dòng)能在伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中，將小球提高到起始點(diǎn)的高度時(shí)，小球被賦予一16相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫做勢(shì)能（potentialenergy）。1.勢(shì)能二、勢(shì)能和動(dòng)能相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫做勢(shì)能（potenti17物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能（kineticenergy）zxxk二、勢(shì)能和動(dòng)能2.動(dòng)能物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能（kineticene18二、勢(shì)能和動(dòng)能2.動(dòng)能二、勢(shì)能和動(dòng)能2.動(dòng)能19在伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中，勢(shì)能和動(dòng)能是怎樣轉(zhuǎn)化的?ABhh二、勢(shì)能和動(dòng)能在伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中，勢(shì)能和動(dòng)能是怎樣轉(zhuǎn)化的?ABhh二、勢(shì)能20ABhh分析伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)（斜面均光滑）下滾過(guò)程上滾過(guò)程高度（勢(shì)能）速度（動(dòng)能）逐漸減小逐漸增大逐漸增大逐漸減小二、勢(shì)能和動(dòng)能ABhh分析伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)（斜面均光滑）下滾過(guò)程上滾過(guò)程21滾擺中的能量轉(zhuǎn)化3.動(dòng)能與重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化二、勢(shì)能和動(dòng)能滾擺中的能量轉(zhuǎn)化3.動(dòng)能與重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化二、勢(shì)能和動(dòng)能22跳水過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化二、勢(shì)能和動(dòng)能跳水過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化二、勢(shì)能和動(dòng)能23做自由落體的小球的勢(shì)能和動(dòng)能如何轉(zhuǎn)換？如果豎直上拋呢？思考二、勢(shì)能和動(dòng)能做自由落體的小球的勢(shì)能和動(dòng)能如何轉(zhuǎn)換？如果豎直上拋呢？思考二241.可行性：物質(zhì)在運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程中存在守恒量。2.重要性：物質(zhì)在運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程中都要滿足一定的守恒定律。三、“追尋守恒量”的意義1.可行性：物質(zhì)在運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程中存在守恒量。三、“追尋守恒量25一、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)二、勢(shì)能和動(dòng)能1.勢(shì)能：相互作用的物體憑借其位置而具有的能量。2.動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量。3.動(dòng)能與重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化三、“追尋守恒量”的意義1.可行性

2.重要性小結(jié)一、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)小結(jié)26舉出生活中的一個(gè)例子，說(shuō)明不同形式的能量之間可以互相轉(zhuǎn)化．例：游樂(lè)園中的海盜船，如果沒(méi)有摩擦力和空氣阻力，船在搖擺時(shí)都能達(dá)到一定的高度．這說(shuō)明實(shí)際生活中的問(wèn)題理想化后，確實(shí)存在著某一物理量是不變的．海盜船的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化練習(xí)舉出生活中的一個(gè)例子，說(shuō)明不同形式的能量之間可以互相轉(zhuǎn)27第七章機(jī)械能守恒定律7.1追尋守恒量——能量第七章機(jī)械能守恒定律7.1追尋守恒量——能量28如圖，在一個(gè)盛滿水的容器內(nèi)放入一塊冰。不考慮水的熱膨脹，在冰的融解過(guò)程中，容器內(nèi)的水會(huì)繼續(xù)溢出嗎?為什么？[分析探究]當(dāng)冰靜止在水面時(shí)，冰的質(zhì)量等于冰排開(kāi)的水的質(zhì)量。而冰融解成水的前后質(zhì)量不變，實(shí)際上就相當(dāng)于冰在融解過(guò)程中將體積縮小成虛線以下部分的體積，所以水不會(huì)溢出。M冰gF浮M水gF浮=M冰gF浮=M水gM冰g=M水gM冰=M水導(dǎo)入新課如圖，在一個(gè)盛滿水的容器內(nèi)放入一塊冰。不考慮水的熱膨脹，在冰29在這里，雖然冰發(fā)生了物態(tài)變化，但我們?nèi)绻业搅俗兓械氖睾懔俊馁|(zhì)量。即冰塊從而很容易地推理出它們?cè)隗w積上存在的置換關(guān)系，圓滿地解決了所提出的問(wèn)題。的質(zhì)量等于“水塊”的質(zhì)量M冰gF浮M水g學(xué).科.網(wǎng)導(dǎo)入新課在這里，雖然冰發(fā)生了物態(tài)變化，但我們?nèi)绻业搅俗兓械氖睾懔?0“有一個(gè)事實(shí)，如果你愿意，也可以說(shuō)一條定律，支配著至今所知的一切自然現(xiàn)象……這條定律稱做能量守恒定律。它指出某一個(gè)量，我們把它稱為能量，在自然界經(jīng)歷的多種多樣的變化中它不變化。那是一個(gè)最抽象的概念……”導(dǎo)入新課理查德·菲利普·費(fèi)曼（1918～1988)美國(guó)著名理論物理學(xué)家，65年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).“有一個(gè)事實(shí)，如果你愿意，也可以說(shuō)一條定律，支配著至今所知的31導(dǎo)入新課能量無(wú)處不在導(dǎo)入新課能量無(wú)處不在32一、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)一、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)33伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)（斜面均光滑）ABhh一、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)探究一小球是否到達(dá)等高處？試用所學(xué)知識(shí)證明伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)（斜面均光滑）ABhh一、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)探34在A斜面上：a＝gsinαx＝v2/2a

h＝x

sinα＝v2/2g

ABhh'αβ在B斜面上：

a'＝－gsinβx'＝（0－v2）/2a'h'

＝x'

sinβ=v2/2g∴h'＝h探究一小球是否到達(dá)等高處？一、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)在A斜面上：a＝gsinαx＝v2/2a35小球“記得”原來(lái)的高度

二、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)小球“記得”原來(lái)的高度二、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)36小球的運(yùn)動(dòng)有什么特點(diǎn)？高度降低的同時(shí)，速度在增加；高度升高的同時(shí)，速度在減小。小球運(yùn)動(dòng)中，有無(wú)守恒量（即有沒(méi)哪個(gè)物理量保持不變）？一、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)此消彼長(zhǎng)小球的運(yùn)動(dòng)有什么特點(diǎn)？高度降低的同時(shí)，速度在增加；小球運(yùn)動(dòng)中37探究二如何根據(jù)“速度”與“高度”的關(guān)系，將斜

面實(shí)驗(yàn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程抽象化？小球由加速過(guò)程過(guò)渡到減速過(guò)程，恢復(fù)到原來(lái)的高度；加速過(guò)程與減速過(guò)程中與高度有關(guān)的一個(gè)物理量在變化的同時(shí)，一個(gè)與速度有關(guān)的物理量也在變化；與高度有關(guān)的物理量的變化引起了另一個(gè)與速度有關(guān)的物理量的變化。一、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)探究二如何根據(jù)“速度”與“高度”的關(guān)系，將斜

38單擺的記憶單擺的記憶39通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以觀察到斜面上的小球、單擺中的小球好像“記得”自己起始的高度（或與高度相關(guān)的某個(gè)量）。一、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以觀察到斜面上的小球、單擺中的小球好像“記得”自40探究三在伽利略的斜面理想實(shí)驗(yàn)中，存在什么樣的守恒量？高度？運(yùn)動(dòng)快慢？其他？伽利略斜面實(shí)驗(yàn)表明，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，“有某一量是守恒的”，這個(gè)量叫做能量或能。二、勢(shì)能和動(dòng)能探究三高度？運(yùn)動(dòng)快慢？其他？伽利略斜面實(shí)驗(yàn)表明，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)411.能量的概念：很難給能的概念下一個(gè)簡(jiǎn)單的一般定義，荷蘭物理學(xué)家H·A·克拉默說(shuō)過(guò)：“在物理科學(xué)中，最重要和最富有的成果的是那些不可能給予確切意義的概念．”2.能量與物體的運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)，是對(duì)物體不同運(yùn)動(dòng)形式的統(tǒng)一的量度，不同的運(yùn)動(dòng)形式對(duì)應(yīng)不同的能量。3.“能量”是牛頓沒(méi)有留給我們的少數(shù)力學(xué)概念之一，但是在牛頓之前，我們就能發(fā)現(xiàn)它的萌芽。（伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)）幾點(diǎn)說(shuō)明二、勢(shì)能和動(dòng)能1.能量的概念：幾點(diǎn)說(shuō)明二、勢(shì)能和動(dòng)能42在伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中，將小球提高到起始點(diǎn)的高度時(shí)，小球被賦予一種形式的能量——?jiǎng)菽堋Bhv0=0二、勢(shì)能和動(dòng)能在伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中，將小球提高到起始點(diǎn)的高度時(shí)，小球被賦予一43相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫做勢(shì)能（potentialenergy）。1.勢(shì)能二、勢(shì)能和動(dòng)能相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫做勢(shì)能（potenti44物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能（kineticenergy）zxxk二、勢(shì)能和動(dòng)能2.動(dòng)能物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能（kineticene45二、勢(shì)能和動(dòng)能2.動(dòng)能二、勢(shì)能和動(dòng)能2.動(dòng)能46在伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中，勢(shì)能和動(dòng)能是怎樣轉(zhuǎn)化的?ABhh二、勢(shì)能和動(dòng)能在伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中，勢(shì)能和動(dòng)能是怎樣轉(zhuǎn)化的?ABhh二、勢(shì)能47ABhh分析伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)（斜面均光滑）下滾過(guò)程上滾過(guò)程高度（勢(shì)能）速度（動(dòng)能）逐漸減小逐漸增大逐漸增大逐漸減小二、勢(shì)能和動(dòng)能ABhh分析伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)（斜面均光滑）下滾過(guò)程上滾過(guò)程48滾擺中的能量轉(zhuǎn)化3.動(dòng)能與重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化二、勢(shì)能和動(dòng)能滾擺中的能量轉(zhuǎn)化3.動(dòng)能與重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化二、勢(shì)能和動(dòng)能49跳水過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化二、勢(shì)能和動(dòng)能跳水過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化二、勢(shì)能和動(dòng)能50做自由落體的小球的勢(shì)能和動(dòng)能如何轉(zhuǎn)換？如果豎直上拋呢？思考二、勢(shì)能和動(dòng)能做自由落體的小球的勢(shì)能和動(dòng)能如何轉(zhuǎn)換？如果豎直上拋呢？思考二511.可行性：物質(zhì)在運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程中存在守恒量。2.重要性：物質(zhì)在運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程中都要滿足一定的守恒定律。三、“追尋守恒量”的意義1.可行性：物質(zhì)在運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程中存在守恒量。三、“追尋守恒