高中物理新人教版必修２系列課件71《追尋守恒量》教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能理解動(dòng)能、勢(shì)能及能量的概念與意義。（二）過(guò)程與方法會(huì)分析動(dòng)能與勢(shì)能間的相互轉(zhuǎn)化。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)動(dòng)能、勢(shì)能間的相互轉(zhuǎn)化來(lái)研究生活中的物體的運(yùn)動(dòng)，培養(yǎng)熱愛(ài)生活的情趣。教學(xué)重點(diǎn)理解動(dòng)能、勢(shì)能的含義。教學(xué)難點(diǎn)在動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)化的過(guò)程中體會(huì)能量守恒。諾貝爾物理獎(jiǎng)獲得者費(fèi)恩曼曾說(shuō)：有一個(gè)事實(shí),如果你愿意，也可以說(shuō)是一條定律,支配著至今所知的一切現(xiàn)象……這條定律就是能量守恒定律,它指出有某個(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……然而正是這個(gè)最抽象的概念，卻是物理學(xué)中最重要、意義也最深遠(yuǎn)的概念之一。觀察伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)（斜面均光滑）試用所學(xué)知識(shí)證明ABhh,小球“記得”原來(lái)的高度！在A斜面上：a＝gsinαv2-v02=2a＝v2/2a＝h/sinαABhh’αβ在B斜面上：a’＝－gsinβ’＝h’/sinβ=（0－v2）/2a，＝-v2/2a，∴h’＝h證明思考、小球從一個(gè)斜面某一高度由靜止滑下，運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)斜面的同一高度，經(jīng)歷了哪幾個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程？答、小球經(jīng)歷了先加速后減速的過(guò)程1、下滑過(guò)程小球所受合力方向與運(yùn)動(dòng)方向一致，小球做加速運(yùn)動(dòng)，直到斜面底端，速度達(dá)到最大2、上滑過(guò)程小球所受合力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，小球做減速運(yùn)動(dòng)，直到速度為零可見(jiàn)，如果斜面是光滑的，當(dāng)小球滑上另一個(gè)斜面的相同高度時(shí)，速度為零，小球好像“記得”自己原來(lái)的高度，然后重復(fù)前面的運(yùn)動(dòng)。各個(gè)過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)和力有何關(guān)系？小球的運(yùn)動(dòng)有什么特點(diǎn)？小球高度降低的同時(shí)，速度在增加；高度升高的同時(shí)，速度在減小。思考此消彼長(zhǎng)小球運(yùn)動(dòng)中，有無(wú)守恒量（即有沒(méi)有哪個(gè)物理量保持不變）？那是一個(gè)什么物理量？現(xiàn)在我們將物理過(guò)程抽象化1、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2、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3、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)的物理量的變化思考

1、什么叫能量？

2、什么叫動(dòng)能、勢(shì)能？

3、在伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)中，動(dòng)能、勢(shì)能怎樣變化？

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。說(shuō)明：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。一、能量二、幾種常見(jiàn)的能量形式相互作用的物體憑借其位置而具有的能，叫做勢(shì)能。伽利略把小球提高到起始點(diǎn)的高度時(shí)，就賦予了一種形式的能量——稱它為勢(shì)能。物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能，叫做動(dòng)能。小球釋放：開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，獲得了速度。達(dá)到底部：以前在高處的勢(shì)能，已經(jīng)消失，但獲得了運(yùn)動(dòng)——能量并未消失，而是以另一種形式出現(xiàn)。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分析A下滑動(dòng)能增加,勢(shì)能減少

B上滑勢(shì)能增加,動(dòng)能減少三、守恒量小球釋放：開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，獲得了速度。達(dá)到底部：以前在高處的勢(shì)能，已經(jīng)消失，但獲得了運(yùn)動(dòng)——能量并未消失，而是以另一種形式出現(xiàn)。繼續(xù)升高：運(yùn)動(dòng)變慢，不斷丟失動(dòng)能，而高度不斷增加，勢(shì)能不斷被“回收”，達(dá)到速度為0，小球達(dá)到起始高度，全部動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能。如果忽略空氣和摩擦阻力，小球必將準(zhǔn)確地終于起始相同的高度，絕不會(huì)更高一點(diǎn)，也不會(huì)更低一點(diǎn)——某種“東西”是不變的，這個(gè)東西就是“能量”——?jiǎng)幽芎蛣?shì)能之和守恒機(jī)械能）?！白穼な睾懔俊钡囊饬x1、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。做自由落體的小球的勢(shì)能和動(dòng)能如何轉(zhuǎn)換？改成豎直上拋呢？思考例題1：滑雪運(yùn)動(dòng)員沿光滑斜面下滑，在下滑過(guò)程中，動(dòng)能、勢(shì)能如何變化？能量守恒嗎？解析：運(yùn)動(dòng)員沿光滑斜面下滑，速度變大，高度降低，故其動(dòng)能越來(lái)越大，勢(shì)能越來(lái)越小。由于斜面光滑，沒(méi)有其他能量生成，因此機(jī)械能守恒。請(qǐng)注意：能量總是守恒的，但動(dòng)能與勢(shì)能的和不一定守恒，在存在摩擦力的情況下，機(jī)械能（動(dòng)能與勢(shì)力的和）不守恒，例如木箱沿斜面勻速下滑過(guò)程中，存在摩擦生熱現(xiàn)象，總能量是守恒的，但機(jī)械能不守恒。例題2：在光滑地面上，一彈簧一端固定豎直墻上，另一端連著一個(gè)小球，用力壓縮彈簧，釋放后，試分析能量轉(zhuǎn)化關(guān)系。分析:彈簧被壓縮,貯存了能量（彈性勢(shì)能）,然后又逐漸轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能，當(dāng)彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí),勢(shì)能為零,球的動(dòng)能最大,在彈簧伸長(zhǎng)過(guò)程中，球的動(dòng)能減少,彈簧的勢(shì)能又增加,球在往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,球的動(dòng)能與彈簧的勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,總的能量不變。練習(xí)：1、諾貝爾物理獎(jiǎng)獲得者費(fèi)恩曼曾說(shuō)：有一個(gè)事實(shí)，如果你愿意也可以說(shuō)是一條定律，支配者至今所知的一切現(xiàn)象……這條定律就是（）A、牛頓第一定律B、牛頓第二定律C、牛頓第三定律D、能量守恒定律D2豎直上拋的物體上升至最高點(diǎn)過(guò)程中受什么力作用？什么能之間發(fā)生轉(zhuǎn)化？如果是下落情況又怎樣？練習(xí)：3物體在粗糙的水平面上運(yùn)動(dòng)而停止受什么力作用？能是怎么轉(zhuǎn)化的？練習(xí)：4、蘋(píng)果從樹(shù)上掉下時(shí)，速度越來(lái)越大，下列說(shuō)法正確的是（）A、高度轉(zhuǎn)變成了速度B、蘋(píng)果的能量增加C、勢(shì)能轉(zhuǎn)變成了動(dòng)能D、蘋(píng)果的機(jī)械能不變C5、相同的彈簧伸長(zhǎng)量越大，彈簧的彈性勢(shì)能越大，在同一個(gè)彈簧秤下分別掛5N和3N的物體時(shí)，彈簧秤上彈簧具有的彈性勢(shì)能（）A、兩次具有相同的彈性勢(shì)能B、第一次比第二次的彈性勢(shì)能大C、第一次比第二次的彈性勢(shì)能小D、無(wú)法比較其大小B6、唐朝詩(shī)人杜甫的《登高》中有這樣兩句詩(shī)：“無(wú)邊落木蕭蕭下，不盡長(zhǎng)江滾滾來(lái)”。從物理學(xué)的角度來(lái)說(shuō)，“落木蕭蕭下”的過(guò)程是___________能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______能；而“滾滾來(lái)”的長(zhǎng)江水蘊(yùn)含豐富的_________能。勢(shì)能動(dòng)能機(jī)械能6、如果我們把相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫做勢(shì)能;把物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能,那么,伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)可以給我們一個(gè)啟示,這個(gè)啟示正確的是（）①小球在斜面A上運(yùn)動(dòng)時(shí),小球離地面的高度減小,速度增加,小球的速度是由高度轉(zhuǎn)變而來(lái)的②小球在斜面B上運(yùn)動(dòng)時(shí),小