《人教版物理必修二同步导学精品课件：第七章 机械能守恒定律 第1节》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版物理必修二同步导学精品课件：第七章 机械能守恒定律 第1节（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、物 理 必修2 人教版 新课标导学新课标导学 第七章 机械能守恒定律 情 景 切 入 自然界存在各种不同形式的能量 机械能 内能 电能 化学能 核能等等 各种不同形式的能量可以相互转化 外力做功对能量的变化有什么影响 不同形式的能量如 何转化 能量在转化过程中又遵守怎样的规律 这一章 我们就来探究这些问题 知 识 导 航 本章在牛顿运动定律的基础上 通过引入功和能的概念 得出动能定理和机械能守恒定律 故本章可以视为 牛 顿力学的进一步拓展与延伸 本章可以分为三个单元 第一单元 第1 3节 主要引入能量的概念 学习功和功 率 第二单元 第4 7节 主要学习重力做功与重力势能变化 的关系 设计实验
2、 探究弹性势能的表达式 做实验 探究 功与速度变化的关系 学习应 用动能定理分析解决问题 第三单元 第8 10节 主要学习机械能守恒定律 能量 守恒定律 做实验验证 机械能守恒定律 了解能源及能 量耗散 本章的重点是功 功率 动能 势能的概念及其动能定 理 机械能守恒定律两个重要规律 难点是动能定理和 机械能守恒定律在各种不同情况下的具体应用 2 在学习动 能和动能定理时 要紧抓功能关系这一线索 从动能的决定因素及动能发生变化时对应 哪些因素变 化和相应的外部原因上进行分析 讨论 不要将动能和 动能定理分开学习 在学习时 特别要注意解题的方法 注意总结 解题中的注意事项 如 正确对物体进行受力
3、 分析 正确判断每一个力是否做功 掌握求合外力的功的 方法 然后进行适量的训练 这样 既关注了知识的内 在联系 又提高了学习效率 3 在学习重力势能 机械能守恒定律时 要通过身边的 事例 充分认识动 能 势能之间可以相互转化 进而得 出机械能守恒定律 而讨论 守恒条件应该 成为学习的重 点 也是能否正确理解和使用该定律的关键 4 解决力学问题 同学们往往习惯 于应用牛顿运动定 律和运动学知识解决 以为这样 具体可信 而不习惯 于 从能量的观点和守恒的思想来分析 但是学习了本章之后 同学们会发现 从能量的观点来分析 往往会给力学问题 的解决带来很大的方便 因此在今后的学习中同学们应 注意培养自己
4、从能量的观点分析 解决问题 的能力 第一节 追寻守恒量 能量 知道能量的概念 理解动动能和势势能的概念与意义义 了解日常生活中能量转转化的事例 培养热爱热爱 生活的情趣 1 课前预习 2 课内探究 3 素养提升 4 课堂达标 课 前 预 习 1 实验现象 让静止的小球沿一个斜面滚下 小球将滚上另一个对接 斜面 没有摩擦时 hA hB 如图所示 2 能量概念的建立 始 末位置高度相同 小球运动中守恒的量叫 伽利略斜面实验探究 能量 1 能量 1 一个物体如果具备了 的本领我们就说这 个 物体具有能量 2 能量是个状态量 是 和物体的某一状态 对应 2 势能 1 由物体间的 和物体间的 决定 的能
5、量叫做势能 如 重力势能 弹性势能 分子势能 电势 能等 2 势能是能量的一种具体形式 是 能量概念 对外做功 标量 相互作用力 相对位置 标量 3 动能 1 物体由于 而具有的能量叫动能 2 动能与物体的质量和 有着密切的联系 3 和物体运动过 程中某一状态相对应 是 并且总为 正值 4 一切 物体都具有动能 大到天体小到微观 粒子 运动 速度 标量 运动 判一判 1 物体由于运动而具有的能量叫动能 2 势能是能量的一种具体形式 是标量 3 动能与物体的质量和速度有关 4 动能和势能可以相互转化 5 能量在转化和转移的过程中 总量有所减少 选一选 小球从一个斜面的某一高度由静止滑下 并运动到
6、另一个 斜面的同一高度 小球好像 记得 自己的起始高度 或 与高度相关的某个量 记得 并不是物理学的语言 后 来的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 A 弹力 B 势能 C 能量D 速度 解析 在伽利略的斜面实验中 小球从一个斜面滚到另一 个斜面 斜面弹力是不同的 势能先减小后增大 速度先 增大后减小 所以A B D错 守恒量应是能量 包括动 能和势能 C对 C 想一想 下图是上海 明珠线 某车站的设计 方案 由于站台建 得稍高 电车进 站时要上坡 出站时要下坡 忽略斜坡 的摩擦力 你能分析这种设计 的优点吗 答案 这样设计 的主要优点在于节约电 能 解析 电车进站前
7、虽关闭了电动机 但仍具有动能 可使 电车爬上斜坡 这是将动能转化为势能储存 出站时 电 车可利用斜坡再将势能转化成动能 可见 这种设计方案 可以节约电能 课 内 探 究 荡秋千是一种常见的娱乐 活动 如果空气阻力和秋千各 部分的摩擦力可以忽略 秋千就会不停地摆动 下去 这 说明秋千在运动过 程当中有一个保持不变的 东西 你认为这 个 东西 是什么 提示 能量 探究一 对 守恒量 的理解 1 所谓 守恒 是指数值保持恒定 对于伽利略斜面实 验 我们可以这样 理解 如果空气阻力和摩擦力小到可 以忽略 小球必将滚到它原来的高度 小球好像记得 自 己的起始高度 我们把小球 记得 的这个 东西 叫做守恒
8、量 2 守恒量是自然界在变化过程中隐藏于现象中的一个反 映其本质的物理量 也就是说 自然界并不自动地展现 其背后的本质 规律和内在联系 所以寻找守恒量必须 讲究科学的方法 例如 观察此消彼长的物理量 研究 其相互的关系 科学构思巧妙的实验 精确地论证 推 理和计算等 在伽利略的斜面实验 中 如果空气阻力和摩擦阻 力不能忽略 则下列说法正确的是 A 动能和势能之和仍然守恒 B 动能和势能之和将增加 C 动能和势能之和将逐渐减少 但总能量还是守恒的 D 以上说法均不正确 C 解题指导 伽利略的斜面实验为 能量概念的建立和能量 守恒定律的发现 奠定了良好的基础 这也正是这一实验 的重大意义 解析 若
9、空气阻力和摩擦力不能忽略 那么在小球运动的 过程中必然不断产生内能 因为能量一定遵循守恒的原则 所以动能和势能的总和一定要减少 减少的部分转化为 内能 故选项C正确 对点训练1 原创题 2013年6月20日 神舟十号 航天 员王亚平在 天宫一号 开展基础物理实验 为全国青 少年进行太空授课 她将摆球拉开一定距离后放手 摆 球并没有来回摆动 如图所示 这是为什么 此时我们 探究的守恒量 能量 还存在吗 答案 小球处于完全失重状态 存在 解析 在 天宫一号 中的物体处于完全失重状态 与重 力有关的一切物理现象都消失了 所以小球不会来回摆动 此时小球随 天宫一号 一起绕地球高速旋转 其动能 与势能之
10、和保持不变 即能量守恒 打夯时 夯锤高高举起又落下 砸在 工作面上 如图所示 请你说说 打夯的 过程中发生了哪些能量的转化 提示 人把夯举高消耗体内的化学能使 夯具有重力势能 下落时夯的速度越 来越大 势能转化为动 能 落地时动 能又转化成内能等其他形式的能 探究二 动能 势能及其相互转化 1 动能 说到动能 一定要有运动着的物体 例如 当伽利略释 放小球后 小球开始运动 获得速度 运动着的小球就 具有了动能 流动的河水 如下图甲所示 吹来的风即流 动的空气 如下图乙所示 运转的天体 绕原子核旋转的 电子等都具有动能 2 势能 它必须有相互作用的物体 而且一定与其位置有关 例如 小球受到地球施
11、于它的重力作用 当伽利略把小球从桌 面提高到斜面上起始点的高度时 他就赋予了小球一种形 式的能量 势能 当我们将弹簧拉伸或者压缩时 弹簧 各部分发生相互作用 各部分的相对位置与弹簧自然伸 长时发 生了变化 我们也就赋予了弹簧一定的势能 3 势能和动能的相互转化 从伽利略的斜面实验 我们可以看出 势能和动能可以相 互转化 如果斜面是光滑的 且空气阻力忽略不计 小球 总可以沿斜面B上升到原来的高度 这说 明了动能和势能 在相互转化过程中能量是守恒的 试分析下列事例中能量转化的情况 解题指导 本题主要突出动能和势能可以相互转化 体 现转 化过程中的守恒问题 解析 对过山车来说 从最高处向最低处运动时
12、 高度在 减小 势能在减少 同时其速度在增大 动能在增加 对 下落的果实来讲 其能量转化情况与过山车的情景相似 对斜抛物体来说 斜向上运动阶段 高度增大 速度减小 动能转化为势能 斜向下运动阶段 高度减小 速度增 大 势能又转化为动能 答案 a 过山车从高处到低处势 能减少 动能增加 势 能转化为动 能 从低处到高处速度减小 高度增大 动 能减少 势能增加 动能转化为势 能 b 下落的果实 果实的势能转化为动 能 c 斜抛的物体 斜向上运动过 程 动能转化为势 能 斜 向下运动过 程 势能转化为动 能 对点训练2 古代战争中常用滚木和礌石作为武器来阻 止敌人的进攻 你能用所学的知识说 明其中的
13、科学道理 吗 这种战术 适用于哪种情况 怎样才能使杀伤 力更大 为什么 答案 滚木和礌石的重力势能转化为动 能 利用其动能 来杀伤敌 人 这种战术 适用于据高防守 提高其高度 增大其质量才有更大的杀伤 力 动能越大 作用效果越 强 素 养 提 升 如果我们把相互作用的物体凭借其位置而具有的 能量叫做势能 把物体由于运动而具有的能量叫做动能 那么 伽利略的斜面实验 可以给我们一个启示 这个 启示正确的是 小球在斜面A上运动时 小球离地面的高度减小 速度 增加 小球的速度是由高度转变 而来的 小球在斜面B上运动时 小球离地面的高度增加 速度 减小 小球的高度是由速度转变 而来的 小球在斜面A上运动时 小球离地面的高度减小 速度 增加 小球的动能是由势能转化而来的 B 小球在斜面B上运动时 小球离地面的高度增加 速度 减小 小球的势能是由动能转化而来的 A B C D 易错分析 本题易错选A 这是只从表面现象得出的结论 正确解答 守恒量是自然界在变化过程中隐藏于现象中的 一个反映其本质的物理量 小球在斜面上滚动时 其守恒 量是 能量 小球的 能量 在动能与势能之间转化 而不是速度与高度之间转化 课 堂 达 标
