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1、7.1追寻守恒量-能量能量无处不在能量无处不在 相互作用相互作用的物体凭借的物体凭借其位置而具其位置而具有的能量。有的能量。势势能能一、机械能一、机械能1.重力势能重力势能(1)定义:物体由于被举高而具有的能量叫)定义:物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能做重力势能(2)大小:)大小:Ep=mgh它们具有它们具有势能势能球球杠铃杠铃被弹高的人被弹高的人动动能能物物体体由由于于运运动动而而具具有有的的能能量量2.动能动能(1)定义:物体由于运动而具有的能叫做动能)定义:物体由于运动而具有的能叫做动能(2)动能的大小)动能的大小:1.重力势能重力势能(1)定义:物体由于被举高而具有的能量叫)定义
2、:物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能做重力势能(2)大小:)大小:Ep=mgh一、机械能一、机械能2.动能动能(1)定义:物体由于运动而具有的能叫做动能)定义:物体由于运动而具有的能叫做动能(2)动能的大小)动能的大小:二、动能与重力势能的相互转化二、动能与重力势能的相互转化伽利略斜面实验观察小球小球“记得记得”原来的高原来的高度度A AB Bh hh h分析伽利略理想斜面实验(斜面均光滑)分析伽利略理想斜面实验(斜面均光滑)下滚过程下滚过程上滚过程上滚过程重力势能重力势能动动 能能逐渐减小逐渐减小逐渐增大逐渐增大逐渐增大逐渐增大逐渐减小逐渐减小二机械能的转化二机械能的转化1小球在斜面上运
3、动时动能与势能的变化小球在斜面上运动时动能与势能的变化 (1)在斜面顶端:高度最大,重力势能最大,此时)在斜面顶端:高度最大,重力势能最大,此时速度为零,动能最小(为零);速度为零,动能最小(为零);(2)在斜面低端,高度为零,重力势能最小(为零)在斜面低端,高度为零,重力势能最小(为零),此时速度最大,动能最大;,此时速度最大,动能最大;(3)小球从斜面顶端向下运动时,重力势能减小,)小球从斜面顶端向下运动时,重力势能减小,动能增大;动能增大;(4)小球沿斜面底端向上运动时,重力势能增大,)小球沿斜面底端向上运动时,重力势能增大,动能减小动能减小不管小球沿斜面向下运动或向上运动,动能不管小球
4、沿斜面向下运动或向上运动,动能和势能的总量保持不变。和势能的总量保持不变。即:即:不变不变三追寻守恒量三追寻守恒量 在物理变化的过程中,是否可能在物理变化的过程中,是否可能存在某一不变的物理量呢?存在某一不变的物理量呢?A AB Bh h 如果如果空气阻力和摩擦力小空气阻力和摩擦力小到可以忽略,到可以忽略,小球必将准确的终止于同它开始点小球必将准确的终止于同它开始点相同的高相同的高度度,决不会更高一点,也决不会更低一点。,决不会更高一点,也决不会更低一点。这说明这说明某种某种“东西东西”在小球运动过程中在小球运动过程中是不变的是不变的,这个,这个“东西东西”就是就是能量能量。2.以竖直上抛的小
5、球为例说明小球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?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,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
6、同形式的能量之间可以互相转化 例:游乐园中的例:游乐园中的海盗船,如果没有摩海盗船,如果没有摩擦力和空气阻力,船擦力和空气阻力,船在摇摆时都能达到一在摇摆时都能达到一定的高度这说明实定的高度这说明实际生活中的问题理想际生活中的问题理想化后,确实存在着某化后,确实存在着某一物理量是不变的一物理量是不变的“追寻守恒量追寻守恒量”的意义的意义 (1)可行性:物质在运动变化过)可行性:物质在运动变化过程中存在守恒量。程中存在守恒量。(2)重要性:物质在运动变化过)重要性:物质在运动变化过程中都要满足一定的守恒定律。程中都要满足一定的守恒定律。下列实例中下列实例中,动能转化为势能的是动能转化为势能的是()A.竖直上抛的正在上升的小球竖直上抛的正在上升的小球B.上紧发条的玩具汽车汽车正在行驶上紧发条的玩具汽车汽车正在行驶.C.从高处下落的石块从高处下落的石块D.从斜槽上滚下的小球从斜槽上滚下的小球A课堂练习课堂练习解析:解析:B、C、D中均为势能转化为动能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中为重力势能转化为小球的动能