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守恒的含义:
事物在变化过程中,某个量保持不变。
普遍性
过程中有变化,变化中有不变量
物理学规律、甚至是普遍的自然规律,在结构上通常有两种最基本的形式:
“X=Y” 揭示因果关系
“X=X” 表现守恒特征
追寻守恒量有必要吗??
物理学的任务是发现普遍的自然规律。因为这样的规律的最简单的形式之一表现为某种物理量的不变性,所以对于守恒量的寻求不仅是合理的,而且也是极为重要的研究方向。
O
O
O
O
“记得”自己的初始位置
伽利略的理想实验:
小球“记得”原来的高度
伽利略的理想实验:
小球“记得”原来的高度
伽利略理想斜面实验(斜面均光滑)
伽利略理想斜面实验(斜面均光滑)
高 度
速 度
下滚过程 上滚过程
后来的物理学家把这一事实说成是“某个量是守恒的”,并且把这个量叫做能量或能。
能量
在伽利略斜面实验中,将小球提高到起始点的高度时,小球被赋予一种形式的能量
相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能
它们具有势能
捏瘪的球
举高的杠铃
被弹高的人
运动的物体所具有的能量叫做动能
相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能
它们都具有动能
飞行的火箭
奔驰的汽车
运动的物体所具有的能量叫做动能
相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能
动能与势能统称为机械能
当小球由最高点沿斜面 A 运动到达最低点时,能量怎样变化?
势能消失
动能
参考面
速度最大
高度为0
小球到达最低点
(参考面)
势能去了哪里?
用“能量”怎样描述伽利略斜面实验
机械能
各种形式的能量
无处不在
各种能量之间能相互转化吗?
“有一个事实,如果你愿意,也可以说是一条定律,支配着至今所知的一切自然现象……这条定律称做能量守恒定律。它指出某一个量,我们把它称为能量,在自然界经历的多种多样的变化中它不变化。那是一个最抽象的概念……”
——诺贝尔物理学奖获得者 费恩曼
例1: 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.这个例子中是否存在着能的总量保持不变?
例2:
在光滑地面上,一弹簧一端固定竖直墙上,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。
1. 下列实例中,动能转化为势能的是( )
A. 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.
C. 从高处下落的石块.
D. 从斜槽上滚下的小球.
A
课堂练习
2.苹果从树上掉下时,速度越来越大,下列说法正确的是( )
A.高度转变成了速度
B.苹果的能量增加
C.势能转变成了动能
D.苹果的机械能不变
C
3.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
B
4.将一物体从粗糙斜面上滑下来,最终停到水平面上,这一过程中的能量转化?
一、伽利略斜面实验表明
“有某一量是守恒的”,这个量叫做能量。
二、能量
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。
3、机械能:动能与势能的总和。
小 结
伽利略的斜面实验使人们认识到能量概念的重要性,我们又知道能量可以转化,也有大小,那我们如何来量度它呢?(比如动能和势能我们该如何来量度?)
势能和动能的转化又是怎么进行的呢?
课后探究
练习册
第七章第一节练习
课后作业