守恒量MicrosoftWord文档.docVIP

1 追寻守恒量 目标： 1、感受一下物理学家是怎样寻求守恒量的，怎样建立“能量”概念，怎样发现“能量转化和守恒定律”的。 2、知道动能，势能的简单概念，知道动能势能可以相互转化。 先阅读课文然后再看下面的话，回答下面的问题： “物”是自然界存在的实实在在的“东西”以及在一定条件下所发生的“现象”，是客观存在的，表现是丰富多彩的。“理”是这种“东西”所具有的“本性”和这种“现象”所“遵循的规则”，她也是客观存在的，但她却是抽象的、内在的、隐含的。物理学的任务就是从 “物”中“找”到“理”。而“找”的过程是充满艰辛，充满喜悦的过程。是从不知到知，从知之少到知之多，是从不完善到完善的过程。为了表示或者描述“东西”或者“现象的特性物理中引入了所谓的“物理量”，而“物理量”之间的关系即为“规则”，物理学一般把这个规则叫做“物理规律”，也就是我们常说的“……定律”或者“……定则”等。 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。 ——劳厄 有一个事实，如果你愿意，也可说是一条定律，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。它指出有某一个量，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。那是一个抽象的概念…… ——费恩曼 然而，正是这个抽象的概念，却是物理学中最重要，意义也最深远的概念之一。 1、你认为什么是“守恒”？ 2、到现在为止，人类发现了的最著名的“守恒量”或者“那是一个抽象的概念”叫做什么名字？ 3、费恩曼所说的“也可说是一条定律，支配着至今所知的一切自然现象……这条定律称做……”话中，这条定律叫做什么定律。 4、就有关“能量”以及“能量转化和守恒定律” 说说你所知道的现象、概念、体会等。 5、你还知道那些“守恒定律”？说说看。 做一做，想一想： 在图7.1—1中。设斜面A、B的倾角分别为、。略去空气阻力和摩擦阻力。在斜面A上释放小球的初速度为零。根据牛顿的规律（力与运动关系的观点），试求： 小球在斜面A上所受的合力； 小球在斜面A上的加速度； 小球在斜面A上的位移； 小球在斜面A上下滑的时间 小球滑到最低点时的速度大小； 小球在斜面B上上滑时所受的合力； 小球在斜面B上上滑时的加速度； 小球在斜面B上向滑动的位移； 小球在斜面B上上滑的时间 10、小球滑到斜面B上的高大高度； 这个实验基本的事实是什么？小球一旦滚下斜面A，它就要继续滚上另一个斜面B。 根据以上的计算你发现了那些具有启发性的事实结论？ ①均与斜面A、B的陡些或缓些有关。 ②小球得到的速度的大小只跟下滑的高度有关，与斜面A的倾角无关，换句话说，无论斜面A是陡些还是缓些，也论所受的合力是大些还是小些，无论加速度是大些还是小些，无论在斜面上下滑多长的距离，也无论在斜面上运动多长的时间，小球似乎“知道”自己下滑到斜面A底端时的速度应该是多大。当然，它“知道”这个速度（或者与速度相关的某一个量）的前提是“知道”并且只要“知道”自已从多少高度（或者与高度相关的某一个量）开始下滑。再换句话说，那就是速度（与速度相关的量）跟高度（与高度相关的量）是有关系的，当与高度相关的量随着高度的下降而减小时，与速度相关的量随着速度的增大而增大，二者之间可以互相转化。在最高度时，与高度有关的量最大，与速度有关的量为零，在较高高度时，与高度有关的量较大，与速度有关的量较小，在较低高度时，与高度有关的量较小，与速度有关的量较大，在最低点时，与高度关的量最小，而与速度有关的量最大。也就是说与高度相关的量跟与速度有关的量的总和应该是不变的。 ③无论斜面B比斜面A陡些还是缓些，也无论斜面A、B是怎样的缓、怎样的陡，不论小球在斜面上运动的时间长也好，短也好，受到的合力大也好，小也好，滑过的距离长也好，短也好，小球最后总会在斜面上的某一点速度为0，这点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度相同，看起来，小球好像“记得”自己的起始高度（或与高度相关的某个量）。也就是说，下滑时，与高度相关的量先转化成或变化成与速度相关的量，上滑时，与速度有关的量又转化成或变成与高度有关的量，当小球到达最高度，速度为零时，与高度有关的量又恢复了原来的样子。 ④然而“知道”“记得”等以上表述并不是物理学的语言，这样的表达是含糊的，是不精确的，物理学是语言应该是简明的，准确的。后来，物理学家把这一事实（什么事实？变中的不变。变化的有：倾角、加速度、合力、位移、时间，