7—1 追寻守恒量
一.学习目标
1.理解动能、势能及能量的概念
2.会分析动能与势能间的相互转化
3.了解寻找守恒量的过程、方法及意义
二.重点难点
动能和势能的概念以及动能和势能之间如何转化
三.自主学习
1.物体的势能:_______________________________________________________ _叫势能.
可见，说到势能，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.同样，构成物质的分子之间有相互作用，也存在凭借其位置而具有的势能.
注意：①两物体间有相互作用力，物体才会有势能
②势能是与两物体相对位置有关的能量
2.物体的动能:____________________________________________________叫动能.
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、转动的飞轮、飞行的炮弹、无规则运动的分子等，都具有一定的动能.
3.机械能:动能和势能统称为机械能.
4.以伽利略斜面理想实验为例，说明不同形式的机械能之间可以相互转化，且转化过程中能的总量保持不变.
解析：在伽利略的斜面理想实验中，当小球从斜面滚下时，小球的______在降低，而______却在增大，小球的______转化为______；当小球滚上另一斜面时，小球的______在增加，而______却在减小，小球的______又转化为______.小球能达到与起始点相同的______，说明在转化过程中，___________保持不变.
举一反三.
请指出下列事例中能量变化的情况.
甲 过山车 乙 下落的果实 丙 频闪照片中的斜抛物体
四.课堂练习.
1.向上抛出去一个物体，在物体上升过程中，它的 能在减小 能在增加;当物体到最高点时， 能有最大值， 能有最小值，当物体开始下降后， 能将转化成 能，如果不考虑空气阻力，整个过程中， 物体的 将保持不变（又说守恒）
2.伽利略的理想实验表达了一个最重要的事实：如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必将准确地终止在同它开始点相同的高度，决不会再高一点，也决不会再低一点，这说明小球在运动过程中有一个“东西”是不变的，这个“东西”就是（ ）
A.动能 B.势能 C.力 D.能量
3.如图所示的伽利略理想斜面实验中，小球速度为零时的高度hB与它出发时的高度hA相同，我们把这一事实说成是“有某一量是守恒的”，下面说法正确的是（ ）
A.在小球运动过程中，它的速度大小是守恒的
B.在小球运动过程中，它的重力势能是守恒的
C.在小球运动过程中，它的动能是守恒的
D.在小球运动过程中，能量是守恒的
4.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不计，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大
C.动能和势能之和将逐渐减小
D.以上说法均不正确
5.伽利略斜面理想实验使人们认识到引入能量概念的重要性.在此理想实验中，能说明能量在小球运动过程中不变的理由是（ ）
A.小球滚下斜面时，高度降低，速度增大
B.小球滚上斜面时，高度增加，速度减小
C.小球总能准确地到达与起始点相同的高度
D.小球能在两斜面之间永不停止地来回滚动
6.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（ ）
①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 ②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 ③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 ④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.①② B.③④ C.①③ D.②④
通过本节课的学习你对生活中的动能、势能又有什么新的认识呢？
参考答案：1.动能 势能 势能 动能 势能 动能 能量
2.D 3.D 4.C 5.CD 6.B
1 追寻守恒量——能量
整体设计
功和能量转化的关系不仅为解决力学问题开辟了一条新的重要途径，同时它也是分析解决电磁学、热学等领域中问题的重要依据．但是学生在能量概念的建立上没有概念基础，所以教材在第一节设立追寻守恒量，旨在让学生对能量能够有清晰的认识．教材从著名物理学家的理论出发，展示伽利略的斜面实验，逐步引导能量的概念建立．继而利用生活中的实例，给出势能和动能的概念．教材具体说明了引入能量概念的必要性．
在实际教学中，逐步渗透物理学家研究认识问题的方法：设法找出所研究现象是否存在物理量守恒的情况，一旦发现某种物理量守恒，就首先用以往整理的经验和所学知识总结成定律，然后在新的现象或实例中对总结出的守恒定律进行检验，如果定律得以证实就可以借助它解决问题，甚至作出新的预见，追寻和研究守恒量是物理学的一种重要研究方法．
守恒关系是自然界中十分重要的关系，通过本节课的学习，加强学生对守恒关系的认识，并把这种物理思想渗透在能量学习的过程中．
教学重点
理解动能、势能的含义，体会能量转化、守恒的普遍存在性．
教学难点
培养创新能力，使学生在发现了能量转化、守恒的普遍存在性后，能意识到能量转化、守恒的巨大使用前景．
课时安排
1课时
三维目标
知识与技能
1．理解动能、势能及能量的概念与意义．
2．能独立分析伽利略理想斜面实验的能量转换和守恒关系．
3．能列举不同形式的能量可以相互转化并守恒的实例．
过程与方法
1．体会伽利略分析问题的精妙，学习分析事物本质的方法．
2．在列举事例过程中体会费恩曼所说话的深刻内涵，体会转化与守恒的普遍性．
情感、态度与价值观
1．通过动能、势能间的相互转化来研究生活中的物体的运动，培养热爱生活的情趣．
2．通过“追寻守恒量”，使学生了解守恒思想的重要性，初步树立能量转化与守恒的观点，学会从物理现象中探求事物本质的科学态度和研究方法．
3．通过学习，要善于把实际问题理想化．
课前准备
多媒体课件、学案、滚摆、单摆．
教学过程
导入新课
实验导入
如图所示，一个用细线悬挂的小球从A点开始摆动．记住它向右能够达到的最大高度．然后用一把直尺在P点挡住摆线，看一看这种情况下小球所能达到的高度．
这个实验现象说明了什么？它是否说明在小球摆动的过程中某种“东西”是不变的？这种“东西”会是什么？
通过本节课的学习，同学们就能理解这一实验现象了．
故事导入
新华社2000年12月31日和中央电视台2001年元月6日先后报道：在20世纪的最后几分钟里，一项新的多米诺骨牌吉尼斯世界纪录，在北京颐和园体育健康城综合馆和网球馆诞生了．中国、日本和韩国的62名青年学生成功地推倒了340多万张骨牌，一举打破了此前由荷兰人保持的297万张的世界纪录．从电视画面可看出，骨牌瞬间依次倒下的场面蔚为壮观，其间显示的图案丰富多彩，令人惊叹．其中蕴含着一定的科学道理，这就是“多米诺骨牌效应”．该效应产生的能量是十分巨大的．这种效应的物理道理是：骨牌竖着时，重心较高，倒下时重心下降，倒下过程中，将其重力势能转化为动能，它倒在第二张牌上，这个动能的一部分就转移到第二张牌上，第二张牌将第一张牌转移来的动能和自己倒下过程中由本身具有的重力势能转化来的动能之和，再传到第三张牌上……所以每张牌倒下的时候，虽然有部分能量损失，但具有的动能都比前一块牌大，因此它们的速度一个比一个快，也就是说，它们依次推倒的能量一个比一个大．你可以设想一下，如果牌的个数足够多，那么最后一个牌的速度将是怎样的大！场面又是何等的壮观！
故事中应用到了动能、势能及其转化．今天，我们就来学习追寻守恒量这节课，学习问题中展示的能量问题，探索其中的奥秘．
问题导入
“挽弓当挽强，用箭当用长；射人先射马，擒贼先擒王．”这是一首杜甫的诗．跳高运动员总是要充分地助跑才能取得好的成绩．请同学们思考下面的问题：
(1)为什么强弓就射得远？跳高运动员是以高度来计成绩的，而他们为什么要提高自己的速度呢？难道速度和高度之间有什么联系吗？
(2)这体现了一种什么过程？
推进新课
一、伽利略斜面实验
牛顿是经典力学的奠基人，他提出了三个定律和万有引力定律，但是他没有研究过能量(至少没有深入研究)，所以当时人类对自然的认识还很有局限．但在伽利略的实验中，已经有了“能量”的影子．
能量概念的形成和发展，始终是和能量守恒定律的建立过程紧密相连的．能量守恒定律的发现告诉我们，尽管物质世界千变万化，但这种变化不是没有规律的，基本的规律就是守恒定律．这一节课我们从一个较高的角度去认识这个问题．
教师指导：让一位学生朗读教材开头费恩曼的话，让学生体会能量守恒定律的重要性．
活动探究
课件展示1：大屏幕投影展示伽利略理想实验的flash模拟动画．
问题：1.当小球沿斜面从高处由静止滚下时，小球的高度不断减小，而速度不断增大，说明了什么？
2．当小球从斜面底端沿另一个斜面向上滚时，小球的位置不断升高，而速度不断减小，说明了什么问题？
学生观察交流、讨论并总结：
明确：1.说明小球凭借其位置而具有的物理量不断减少，而由于运动而具有的物理量不断增大．
2．说明小球凭借位置而具有的物理量不断增加，而由于运动而具有的物理量逐渐减少．
课件展示2：利用动画模拟实验，将斜面调整，引导学生观察小球的运动情况．指导学生自己组织语言，描述看到的物理现象．学生通过阅读并观察、讨论、总结：让小球沿一个斜面从静止开始滚下，小球将滚上另一斜面，如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度．减小后一斜面的倾角，小球在这个斜面上仍达到同一高度，但这时他要滚得远些．若继续减小后一斜面的倾角，小球达到同一高度，但滚得更远些．
教师设疑：若将后一斜面放平，小球的运动情况将是怎样？
引导学生讨论、交流，大胆猜想．
参考结论：小球好像“记得”自己的起始高度，但又永远达不到原来的高度，所以将永远滚动下去．
点评：教师通过动画展示，让学生感受到“有某一量是守恒的”．教师逐步引导，让学生体会“守恒量”的追寻过程，进一步激发学生的探究意识和学习的欲望．
二、物体的动能和势能
实验演示：演示滚摆实验和单摆实验，进一步强化，如果没有摩擦和介质阻力，物体好像“记得”自己初始的高度，即某一量是守恒的．
引导学生根据以上示例，举出生活中其他关于此种现象的事例．
公园里的秋千，游乐园里的海盗船，乒乓球自高处落到水泥地面上后的运动，在没有摩擦和空气阻力的情况下，都能达到一定的高度．这说明，将实际生活中的问题理想化后，确实存在着某一物理量是不变的．
通过学生列举的实例，让学生体会生活中的普遍规律．
教师点评：在物理学中，我们把以上这一事实说成是“有某一量是守恒的”，并把这个量叫做能量或能．
通过阅读体会，给出动能与势能的概念，体会动能与势能转化并守恒的普遍存在．
教师引导学生认识，伽利略的发现今天看来就是我们学习过的能量转化与守恒的思想．
课件展示实例，指导学生分析物体动能和势能之间的转化情况．
滚摆
1．视频展示：秋千与海盗船．
2．视频展示：滚摆与落下的乒乓球．
学生详细分析：讨论总结并由代表发言．
阶段小结：
1．能量：“有某一量是守恒的”，这个量叫做能量或能．
2．势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能．
3．动能：物体由于运动而具有的能量叫做动能．
视野拓展
2004年12月26日，国际标准时间00：58：50，一股压抑许久的“怒气”从印度洋深处狂躁地迸发而出，里氏9.0级(美国地震局测定)地震劈开周围的海水，形成一道道相距百十公里的弧形水幕，以每小时800公里的起始速度排山倒海般向四周袭去……巨浪呼啸，以摧枯拉朽之势，越过海岸线，越过田野，迅猛地袭击着岸边的城市和村庄，瞬时人们都消失在巨浪之中．港口所有设施、被震塌的建筑物，在狂涛的洗劫下，被席卷一空．事后，海滩上一片狼藉，到处是残木破板和人畜尸体．地震海啸给人类带来的灾难是十分巨大的……
试查阅有关资料，谈一谈此次海啸中存在哪些能量．
以竖直上抛的小球(忽略空气阻力)为例说明小球的势能和动能的转化情况．在这个例子中是否存在着能的总量保持不变？
参考答案：竖直上抛运动的小球，首先由动能转化为重力势能，达到最高点时，动能为零，重力势能达到最大；在下落时，重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，重力势能又转化为动能．在小球运动过程中，小球的机械能总量保持不变．
点评：本实例探究可以应用受力情况来作分析，亦可根据实际运动情况总结，紧紧抓住高度影响重力势能，速度影响动能这一关键进行分析．
课堂训练
如图所示，一根不可伸长的细绳拴着一个小球在竖直平面内摆动，图中a、b、c三点分别表示小球摆动过程中的三个不同位置，其中a、c等高．在小球摆动的整个过程中，动能最大时是在______点，在______点重力势能最大；如果没有空气阻力的影响，小球在a点的势能______(填“大于”“等于”或“小于”)在b点的动能．
解析：在小球来回摆动时，动能与重力势能不停地相互转化但总量不变．在a、c两点时小球位置最高，重力势能最大，速度为零，动能为零．在b点时位置最低，重力势能最小，速度最大，动能最大．
答案：b a、c 等于
方法总结：在某一过程中，若仅涉及动能和重力势能的转化，若能判断出其中一种能量正在减小或增大，则另一种能量一定正做相反变化，且一种能量为零时，另一种能量达到最大值．
课堂小结
1．物体由于位置高度而具有的能量叫做重力势能．对于同一水平面而言，物体被举得越高、质量越大，物体具有的重力势能就越大．
2．物体由于运动而具有的能量叫做动能．动能是由物体的质量和速度共同决定的，物体运动的速度越大、质量越大，它的动能就越大．
3．动能和势能统称为机械能．动能可以转化为势能，势能也可以转化为动能．在只有重力做功时，动能和重力势能的相互转化过程中，总的机械能不变．
布置作业
1．通过各种途径查找资料，了解人类对能量的研究过程．
2．在其他自然学科中列举出几个能量转化与守恒的实例；转化与守恒的思想(不仅仅是能量)在生产生活中的实例．(例如水资源)
板书设计
1 追寻守恒量——能量
一、伽利略斜面实验
二、物体的动能和势能
1．势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量
2．动能：物体由于运动而具有的能量
三、追寻守恒量的意义
活动与探究
课题：能量的应用．
内容：古代战争中常用滚木和檑石作为武器来阻止敌人的进攻，你能利用所学的知识说明其中的科学道理吗？这种战术适用于哪种情况？怎样才能使杀伤力更大？为什么？
方法：利用动能与势能的转化思想．
参考答案：滚木和檑石的重力势能转化为动能，利用其动能来杀伤敌人；这种战术适用于居高防守；提高其高度、增大其质量才能有更大的杀伤力．
设计点评
学生是知识的主动建构者，学生对所研究问题的热情程度及在探究过程中所表现出来的精神状态和情绪，直接影响教学的效果．本设计利用学生生活中常见的秋千、海盗船，由静止下落的乒乓球引入新课，用伽利略理想斜面实验，引发学生的思维能力，使学生产生求知的兴趣与热情．通过感悟斜面实验的科学现象，重走追寻守恒量的科学之路，完成教学目标的情感态度这一难度要求．继而通过滚摆、单摆的视频资源调动探求动能与势能转化的关系，体会能量的守恒思想．
备课资料
一、能
近年来，能的重要地位已是人人皆知．你或许会以为“能”这个词在古代就有了．其实不然，这个词的出现还不到二百年，英国科学家托马斯·杨在1807年第一次使用了它．能总是和功相伴随的，你做的功越多，需要的能量就越多；而能量越大，就可以做越多的功．
事实上，托马斯·杨是从原意为“内部功”的希腊文中引申出“能”这个词的．能就是指某些物体具有的“内部功”，你可以通过使用能来得到功．
尽管古代人还没有创造出“能”这个词来，但他们已有“能”的概念．他们知道干活得用力气，干得多了就累得慌．他们还知道，活干得越多，力气就花得越大，同时会觉得越疲劳．如果他们知道“能”这个词，他们可能会说：“你身体内只有这么多能量，你干的活越多，就得花越多的能量，你就会感到越疲劳．”
早在17世纪，哲学家莱布尼兹在惠更斯的运动量守恒的基础上对力学运动进一步研究发现，运动物体具有一种“活力”，并用质量与速度平方的乘积表示大小．他发现这种“活力”在物体碰撞时会转移，但“活力”的总量不变，而且物体在上升时，“活力”会使物体上升，“活力”暂时消失，但在物体落下时，“活力”会全部释放出来．
18世纪末，人们研究热现象时认为物质中含有一种“热质”，物体的温度高低就是含有“热质”的多少，温度发生变化，“热质”也发生转移，但“热质”总量不变．
19世纪初，人们开始对热、光、电、磁、化学等问题进行深入研究，研究过程中发现每种现象中都含有不同的、类似“活力”“热质”一样的“自然力”，并且发现“活力”“热质”以及各种“自然力”会互相转化，尤其是各种“自然力”都会转化为“热质”．例如：通过摩擦生热说明“活力”会转化为“热质”，“温差电”现象说明“热质”会转化为电的“自然力”，电流热效应说明电流的“自然力”会转化为“热质”，还有光电效应、光磁效应、光辐射、电化学、电磁感应等现象都说明“自然力”不能从“无”到“有”，一种“自然力”的产生必定是另一种“自然力”消耗的结果，各种“自然力”会相互转化，但它们是统一的，等价的，本质是相同的．于是人们用“能量”统称各种“自然力”，并指出能量并不是一种含在物质中的成分，而是依附在物质上，是物体具有的一种对外做功的能力．
二、能量存在的基本形式
能量依附于物质，以物质为载体，存在于物质的不同运动形式和相互作用中，在高中物理中能量从存在的基本形式来分可分为两大类：一类是存在于物质不同的基本运动形式中，我们可以统称为动能．不同的基本运动形式具有不同形式的动能．宏观物体由于机械运动而具有的机械动能，微观分子由于热运动具有的分子动能，电子绕核高速运动的动能，核子运动的动能，光子运动具有的光能等，这类能量的大小也与运动有关．另一类能量是存在于一些具有特殊相互作用的物体组成的系统内，这类能量都与系统内物体间相对位置有关，这类能统称位能或势能．宏观物体与地球间的万有引力势能(重力势能)，微观分子间的分子势能，电荷间的电势能，核子间的核势能等．这两大类基本形式的能量组成了宇宙万物中的各种各样的能量．机械运动的物体具有的机械能就是动能，重力势能与弹簧的弹性势能组成；物体内能就是所有分子动能和分子势能总和；太阳能就是以光速运动的大量光子的总能量；化学能就是化学物质内部原子、离子间的电势能总和；水能就是流动的水具有的动能和高处的水具有的重力势能；风能就是流动空气的动能；原子能就是原子内核子动能、核势能、电势能的总和．
从更深的角度来说，能量又是物质存在的另一种形式．当物质具有的能量增加时，其质量将增大．能量减少时，质量减小．例如：铀核裂变释放能量，质量减小等等．一般的能量变化引起的质量变化很微小，几乎不可测量，只有在核反应过程中能量变化巨大，质量的变化略微大些才可以测量得出．
课件22张PPT。●情景切入
自然界存在各种不同形式的能量——机械能(动能和势能)、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，在转化过程中遵从能量守恒这个基本原理(如图)，这一章我们将探究动能、势能及其相互转化的规律．●知识导航
前面我们学习了运用牛顿运动定律和运动学知识来解决力学问题的方法，本章引入了功和能(动能、势能)等重要物理量和动能定理、机械能守恒定律等重要规律，为我们解决力学问题开辟了新的途径．
功和能的概念是物理学中的重要概念，能的转化和守恒定律是自然界最基本的客观规律，功和能的转化关系不仅为解决力学问题开辟了一条重要途径——能量观点，同时它也是分析解决电磁学、热学等领域中问题的重要依据，因此本章内容在整个物理学中占有重要地位．本章第1节追寻守恒量，既展示了能量概念的发展过程，又介绍了科学研究和发展的一个重要方向．第2、3节主要学习做功多少、做功快慢的决定性因素及应用．第4、5
节通过重力做功的讨论得出重力势能的概念并进一步探究弹性势能的决定性因素．第6、7节探究、学习动能及动能定理．第8、9、10节学习、验证机械能守恒定律，并拓展到能量守恒定律．
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．●学法指导
1．科学探究是物理学中的重要研究手段，在本章的学习中同学们应结合教材中的探究内容，通过亲自动手做实验体验探究过程的曲折和乐趣，提高探究过程中的学习质量，增强对科学探究的理解，逐步提高自己科学探究的能力．2．逐步加深理解功和能的概念及功能关系，是学习本章教材的基本线索．做功的过程是能量转化的过程，不同形式能量之间的转化只有通过做功才能实现，动能和重力势能的定量表达式就是按照这一思路通过探究来确定的．同学们如果能够结合具体问题逐步理解这一线索，不但有助于把这一章知识融会贯通，而且有助于同学们今后从能量的角度学习其他部分知识．3．解决力学问题，同学们往往习惯于运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，但是从本章学习过能量之后同学们会发现从能量的观点来分析和解决，往往会给力学问题的解决带来很大的方便，因此从本章起同学们应注意培养自己从能量的观点分析、解决问题的能力.荡秋千是一种常见的娱乐活动(见下图)．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？1．如下图所示，若不计摩擦阻力，小球从斜面A某一高度滚下，无论斜面B比斜面A陡些或缓些，小球总会____________________，该点高度与它出发时的________．在物理学中，把这一事实说成是________________，并且把这个量叫做________简称____________．2．如下图所示，相互作用的物体凭借其________而具有的能量叫做________．3．如下图所示物体由于________而具有的能量叫做______________．4．下图表示撑杆跳运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆．试定性地说明在这几个阶段中能量的转化情况．答案：1.在B斜面的某点停下来 高度相同 有某一量是守恒的 能量 能
2．位置 势能
3．运动 动能
4．化学能→动能→重力势能→动能
(1)一个物体如果具备了对外做功的本领我们就说这个物体具有能量．
(2)能量是个状态量，是标量，和物体的某一状态对应.
(1)由物体间的相互作用力和物体间的相对位置决定的能量叫做势能．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，是标量．
相同的弹簧伸长量越大，弹簧的弹性势能越大．在同一个弹簧秤下分别挂5N和3N的物体时，弹簧秤上弹簧具有的弹性势能 ( )
A．两次具有相同的弹性势能
B．第一次比第二次的弹性势能大
C．第一次比第二次的弹性势能小
D．无法比较其大小
答案：B
解析：弹簧受的外力越大，弹簧伸长量越大，所以弹性势能越大.
(1)物体由于运动而具有的能量叫动能，如：流动的水(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)动能与物体的质量和速度有着密切的联系．
(3)和物体运动过程中某一状态相对应，是标量，并且总为正值．
(4)一切运动物体都具有动能，大到天体小到微观粒子．
古代战争中常用滚木和檑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：滚木和檑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.
(1)自然界在千变万化的过程中，存在着一些守恒量，它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
(2)寻找守恒量必须讲究科学的方法：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．
(3)寻找守恒量需要大量富有创造性地艰苦细致的工作和坚韧不拔的毅力及持之以恒的精神．7.1 追寻守恒量——能量
【学习目标】
1、理解动能、势能及能量的概念
2、会分析动能与势能间的相互转化
3、了解寻找守恒量的过程、方法及意义
【学习过程】
探究1、在伽利略的理想实验中，你发现有一种什么样的启发性的事实？这一事实说明了什么？
在伽利略的理想实验中，我们先分析小球的运动特点，小球沿斜面滑下时，高度 、速度 ；而小球沿斜面滚上时，高度 、速度 。由此可知，小球凭借位置而具有的能量 时，由于运动而具有的能量就 ，反之依然成立。这就体现出一个守恒量——能量。
探究2、阅读教材，
⑴势能：
注意：①两物体间有 ，物体才会有势能
②势能是与两物体 有关的能量
⑵动能：
⑶在伽利略的理想实验中，小球的 和 相互转化，但二者的总量是 的。
探究3、举出生活中的一个例子，说明不同形式的能量之间可以相互转化。你的例子是否向我们提示，转化过程中能的总量保持不变？
探究4、如果不采用能量的概念，在伽利略的理想实验中能不能寻找到某个量是守恒的？
【反思总结】我国射箭运动员在世界比赛中屡屡获胜，请你分析一下：在射箭过程中能量是如何转化的？总能量守恒吗？
【当堂反馈】
1.相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做 ，物体由于运动而具有的能量叫做 。
2.向上抛出去一个物体，在物体上升过程中，它的 能在减小， 能在增加；当物体到最高点时， 能有最大值， 能有最小值，当物体开始下降后， 能将转化成 能，如果不考虑空气阻力，整个过程中，物体的 将保持不变（又说守恒）。
3.伽利略的斜面实验反映了一个重要事实：如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略不计，小球必将准确地终止于同它开始点相同的点，绝不会更高一点，这说明，小球在运动过程中有一个“东西”是不变的，这个“东西”是( )
A 弹力 B 速度 C 势能 D 能量
4.与物体的重力势能有关的因素是( )
A 物体的质量 B 物体的速度
C 物体和参考平面之间的高度差 D 物体的几何尺寸大小
5.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不计，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大
C． 动能和势能之和将逐渐减小，但总能量还是守恒 D. 以上说法均不正确
6．伽利略斜面理想实验使人们认识到引入能量概念的重要性。在此理想实验中，能说明能量在小球运动过程中不变的理由是（ ）
A. 小球滚下斜面时，高度降低，速度增大
B. 小球滚上斜面时，高度增加，速度减小
C. 小球总能准确地到达与起始点相同的高度
D. 小球能在两斜面之间永不停止地来回滚动
7. 对于斜面实验，若小球与斜面间的摩擦力及空气阻力不能忽略，小球将不能达到起始点相同的高度，而是在两个斜面间来回滚动，所能达到的高度越来越低，最终停在最低处。这种情况还能说明能量在小球运动过程中是不变的吗？
