高一物理新必修二學(xué)案 7.1 追尋守恒量

1、.7.1 追尋守恒量 學(xué)案人教版必修21伽利略在斜面實(shí)驗(yàn)中如圖1所示，發(fā)現(xiàn)一個(gè)啟發(fā)性的事實(shí)：無(wú)論斜面陡些或緩些，小球最后總會(huì)在斜面上的某點(diǎn)速度變?yōu)?，這點(diǎn)距斜面底端的豎直高度與它出發(fā)時(shí)的高度_在物理學(xué)中，我們把這一事實(shí)說(shuō)成是“某個(gè)量是_的，并且把這個(gè)量叫做_或_圖12勢(shì)能：互相作用的物體憑借其_而具有的能量叫做勢(shì)能3動(dòng)能：物體由于_而具有的能量叫做動(dòng)能4在小球沿斜面滾下的過(guò)程中，高度減小了，相應(yīng)的_減少，而物體的速度變大，_增加；當(dāng)小球沿斜面升高時(shí)，會(huì)變慢，因此_減少，但它的高度在增加，_增加，當(dāng)小球的速度變?yōu)榱銜r(shí)，其全部_都轉(zhuǎn)化為_(kāi)動(dòng)能可以轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，勢(shì)能也可以轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，二者可以_轉(zhuǎn)化5一

2、個(gè)物體在光滑的程度面上勻速滑行，那么A這個(gè)物體沒(méi)有能量B這個(gè)物體的能量不發(fā)生變化C這個(gè)物體的能量發(fā)生了變化D以上說(shuō)法均不對(duì)【概念規(guī)律練】知識(shí)點(diǎn)一伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)1關(guān)于伽利略的理想實(shí)驗(yàn)，有以下實(shí)驗(yàn)和推論：減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在這個(gè)斜面上仍然要到達(dá)原來(lái)的高度兩個(gè)對(duì)接的斜面，讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面假如沒(méi)有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)的高度繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角到零，小球?qū)⒀爻潭让孀龀掷m(xù)的勻速運(yùn)動(dòng)上述步驟中有一個(gè)是實(shí)驗(yàn)事實(shí)其他是理想化的推論事實(shí)是_，推論是_2伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)表達(dá)了一個(gè)最重要的事實(shí)：假如空氣阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必將準(zhǔn)確地終止于同它開(kāi)場(chǎng)點(diǎn)一樣的高度

3、，決不會(huì)更高一點(diǎn)，也決不會(huì)更低一點(diǎn)這說(shuō)明小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，有一個(gè)“東西是不變的，這個(gè)“東西就是A動(dòng)能 B勢(shì)能C力 D能量3在伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)中，小球從斜面A上離斜面底端為h高處滾下斜面，通過(guò)最低點(diǎn)后繼續(xù)滾上另一個(gè)斜面B，小球最后會(huì)在斜面B上某點(diǎn)速度變?yōu)榱悖@點(diǎn)距斜面底端的豎直高度仍為h.在小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下面的表達(dá)正確的選項(xiàng)是小球在A斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，離斜面底端的豎直高度越來(lái)越小，小球的運(yùn)動(dòng)速度越來(lái)越大小球在A斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能越來(lái)越小，勢(shì)能越來(lái)越大小球在B斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度越來(lái)越大，離斜面底端的高度越來(lái)越小小球在B斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能越來(lái)越小，勢(shì)能越來(lái)越大A B C D知識(shí)點(diǎn)二動(dòng)能與勢(shì)能的轉(zhuǎn)化4在

4、以下事例中，屬于動(dòng)能和勢(shì)能互相轉(zhuǎn)化、而動(dòng)能和勢(shì)能的總和保持不變的是A游樂(lè)園中的海盜船，假如沒(méi)有摩擦和空氣阻力，船在搖擺過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)B在不計(jì)空氣阻力的情況下，將一小球豎直上拋，小球從被拋出到落回拋出點(diǎn)過(guò)程的運(yùn)動(dòng)C物體以一定的初速度沿粗糙的固定斜面上滑而到達(dá)一定的高度D自行車從斜坡頂端由靜止滑下5.圖2如圖2所示的伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中，小球停下時(shí)的高度hB與它出發(fā)時(shí)的高度hA一樣，我們把這一事實(shí)說(shuō)成是“某個(gè)量是守恒的，下面說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是A在小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，它的速度大小是守恒的B在小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，它離地面的高度大小是守恒的C在小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，它的動(dòng)能是守恒的D在小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，能量是守恒的【方法技巧

5、練】物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能和勢(shì)能互相轉(zhuǎn)化問(wèn)題的分析6請(qǐng)列舉實(shí)例，分析不同形式機(jī)械能間的轉(zhuǎn)化情況，并說(shuō)明轉(zhuǎn)化過(guò)程中能量是否守恒圖37如圖3所示，將一個(gè)帶軸的輪子用兩根細(xì)線懸吊起來(lái)，使輪軸處于程度狀態(tài)，做成一個(gè)“滾擺旋轉(zhuǎn)滾擺，讓細(xì)線繞在輪軸上，然后由靜止開(kāi)場(chǎng)釋放滾擺滾擺就會(huì)邊旋轉(zhuǎn)邊下落，繞在輪軸上的細(xì)線也隨之不斷釋放；到達(dá)最低點(diǎn)后，滾擺又會(huì)邊旋轉(zhuǎn)邊上升，細(xì)線又隨之逐漸繞在輪軸上試分析滾擺運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化情況在阻力小到可以忽略的情況下，試猜測(cè)滾擺每次都能上升到起始點(diǎn)的高度嗎？請(qǐng)說(shuō)明你猜測(cè)的根據(jù)參考答案課前預(yù)習(xí)練1一樣守恒能量能2位置3運(yùn)動(dòng)4勢(shì)能動(dòng)能動(dòng)能勢(shì)能動(dòng)能勢(shì)能互相5B物體在光滑程度面上勻速滑行，

6、動(dòng)能、勢(shì)能都不變，A、C、D錯(cuò)，B正確課堂探究練1解析上述步驟中，只有是可以實(shí)際觀察到的，而其他步驟只是在實(shí)驗(yàn)事實(shí)根底上的合理推論，實(shí)際實(shí)驗(yàn)中只能接近，不能實(shí)現(xiàn)2D伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)中，有一個(gè)量不變，那就是動(dòng)能和重力勢(shì)能之和保持不變，我們管這個(gè)量叫做能量3C小球在A斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)速度越來(lái)越大，動(dòng)能越來(lái)越大；在B斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度越來(lái)越小，動(dòng)能越來(lái)越小，勢(shì)能越來(lái)越大4AB在沒(méi)有摩擦和空氣阻力的條件下，海盜船在擺動(dòng)時(shí)勢(shì)能和動(dòng)能互相轉(zhuǎn)化，每次搖擺都能到達(dá)一樣的高度，總能量保持不變；在不計(jì)空氣阻力的情況下，小球豎直上拋的運(yùn)動(dòng)是動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?shì)能、勢(shì)能又轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能的過(guò)程，總能量保持不變；物體沿粗糙斜面運(yùn)動(dòng)和自行車沿斜坡下滑，是動(dòng)能和勢(shì)能互相轉(zhuǎn)化，但動(dòng)能和勢(shì)能的總和減小的過(guò)程，因?yàn)槟Σ粒矬w會(huì)消耗一部分機(jī)械能5D6見(jiàn)解析解析如下圖，一只碗放在程度桌面上，將光滑小球自碗的左側(cè)邊緣A處由靜止釋放，假如空氣阻力和摩擦力小到可以忽略，小球?qū)⒀刂氲膬?nèi)壁下滾到碗底C點(diǎn)，并繼續(xù)沿碗的內(nèi)壁向上滾至碗的右側(cè)邊緣B處在小球由A到C的過(guò)程中，小球的高度降低，速度增大，其勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；在小球由C到B的過(guò)程中，小球的高度增加，速度減小，其動(dòng)能又轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，而小球總是能上升到與起始點(diǎn)一樣的高度，說(shuō)明小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能量守恒7在滾擺向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，滾擺的高度不斷降低，下落速度和旋轉(zhuǎn)速度不斷增大，滾擺的