第一节
追寻守恒量——能量
【学习目标】
1.知道守恒是自然界的重要规律,初步领会能量转化,变中有恒的思想.
2.了解势能、动能的概念.
3.领会寻找守恒量是科学研究中的重要思想.
【知识要点】
1.伽利略的实验探究:
如图所示.
(1)过程:
让小球从斜面A滚落,它会继续滚上斜面B.
(2)现象:
无论斜面B比斜面A陡些或缓些,小球的速度最后总会在斜面上的某点变为0,这一点距斜面底端的高度与它出发时的高度
.
(3)结论:
这一事实说明某个量是
的.在物理学中我们把这个量叫做能量或能.
2.势能:
相互作用的物体凭借其
而具有的能量.
3.动能:
物体由于
而具有的能量.
4.热能和动能的转化:
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.小球从斜面上某一高度滚落至斜面底端的过程中
转化为
;小球从斜面底端沿斜面升高时,
又转化为
,若忽略空气阻力和摩擦,在动能与势能转化过程中能量是守恒的.
【课堂探究】
1.下列物体具有动能的有(
)
A.运动的空气
B.被压缩的弹簧
C.发射架上的导弹
D.弓上的箭
2.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,但总的能量还是守恒的
D.以上说法均不对
3.下列关于物体分别具有什么形式能的说法正确的是(
)
A.奔驰的骏马具有动能
B.停在空中的直升飞机的机身具有动能
C.被压缩的弹簧具有动能
D.运行中的人造卫星既具有势能,又具有动能
4.关于能量概念的说法正确的是(
)
A.能量的概念是牛顿首先提出的一个力学概念
B.能量的概念是伽利略首先提出的一个力学概念
C.人类从伽利略斜面理想实验得到启发,认识到引入能量概念的重要性
D.能量是在人类追寻“运动中的守恒量是什么”的过程中发展起来的一个重要概念
5.如图所示光滑地面上,弹簧一端固定在竖直墙上,另一端连着一个小球,用力压缩弹簧释放后,试分析能量转化关系.
【针对训练】
1.下列说法中不正确的是(
)
A.运动的固体具有动能
B.运动的液体具有动能
C.运动的气体不一定具有动能
D.固体、液体、气体都是物体,只要它们运动,就具有动能
2.下列现象中,物体动能转化为势能的是(
)
A.秋千在最高处荡向最低处
B.张开的弓把箭水平射出去
C.骑自行车匀速驶上斜坡
D.正在腾空上升的礼花弹
3.体积相同的实心铜球和木球放在同一水平桌面上,铜球静止,木球在桌面上做匀速直线运动,则(
)
A.铜球的动能小于木球的动能
B.铜球的重力势能小于木球的重力势能
C.铜球的机械能一定小于木球的机械能
D.铜球的机械能一定等于木球的机械能
4.关于物体的重力势能和动能,以下说法正确的是(
)
A.重力势能大的物体动能也一定大
B.重力势能变大的物体动能也一定变大
C.重力势能变小的物体动能一定变大
D.重力势能和动能没有必然联系,但在一定条件下,可以相互转化
5.一只弹性橡皮球由高处静止下落撞击地板后又上升,在整个过程中,不考虑空气阻力,弹性橡皮球动能和势能的转化情况是(
)
A.重力势能→动能→重力势能
B.动能→弹性势能→重力势能
C.动能→弹性势能→动能→重力势能→动能
D.重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能
6.如图所示,电动小车沿斜面从A匀速运动到B,则在运动过程中(
)
A.动能减少,势能增加B.动能不变,势能增加
C.动能减少,势能不变D.动能不变,势能减少
7.试分析下列过程中各种形式的能量是如何转化的.
(1)汽车沿盘山公路匀速爬坡(图1).
(2)降落伞在空中匀速下降(图2).
(3)用微波炉加热食物(图3).
(4)“舟十号”载人飞船与运载火箭分离前与分离后的运动(图4).
【巩固提升】
1、下列运动过程中,物体的动能转化为势能的有
(
)
A
秋千由最高处荡向最低处
B
张开的弓把箭水平射出
C
骑自行车匀速上坡时
D
正在腾空而起的礼花弹
2、下面的例子中,哪些是机械能转化为内能
(
)
A
小孩从滑梯上滑下,屁股会发热
B
冬天在太阳的照射下,人感到暖烘烘
C
冷天里喝一杯热水,马上感到暖和
D
钻木取火
3、下列说法正确的是(
)
①“力”这个最抽象的概念,是物理学中最重要、意义最深远的概念
②“能量”这个最抽象的概念,是物理学中最重要、意义最深远的概念
③“力”是牛顿没有留给我们的少数力学概念之一
④“能量”是牛顿没有留给我们的少数力学概念之一
A、①③
B、②④
C、①④
D、②③
4、在伽利略实验中,小球从斜面A上离斜面底端h高处滚下斜面,通过最低点后继续滚上另一个斜面B,小球最终会在斜面B上某点停下来而后又下滑,这点距斜面底端的竖直高度仍为h,在小球运动过程中,下列说法正确的是(
)
①小球在A斜面上运动时,离斜面底端的竖直高度越来越小,小球的运动速度越来越大。
②小球在A斜面上运动时,动能越来越小,势能越来越大
③小球在B斜面上运动时,速度越来越大,离斜面底端的高度越来越小
④小球在B斜面上运动时,动能越来越小,势能越来越大
A、①②
B、②③
C、①④
D、③④
5、伽利略实验的条件是
;忽略次要矛盾抓重要矛盾。后来发展为伽利略的理想斜面实验,为
最终的提出奠定了基础。
6、指出下列现象中能量的转化或转移情况
(1)气体膨胀做功
(2)植物进行光合作用
(3)燃料燃烧
(4)风吹动帆船前进
7、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。在这个例子中是否存在着能的总量保持不变?