金版学案13-14物理(人教版)必修2课件：7.1追寻守恒量-能量.ppt

怎样认识动能和势能 能量与物体的运动相对应，是对物体不同运动形式的统一量度，不同的运动形式对应不同的能量． 1．势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能． 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，又叫位能． 例如：地面附近的物体被提到一定的高度而具有的能量叫重力势能；拉伸、压缩的弹簧，拉开的弓具有的能量叫弹性势能． 2．动能：物体由于运动而具有的能量叫做动能． 动能是一个状态量，动能的大小与物体的运动方向无关，只与物体的质量和运动速度的大小有关．例如：高速运动的炮弹具有很大的动能，可能穿透军舰厚厚的钢板进入船体；运动的水流、气流(风)可以推动叶轮转动而使发电机发电． 不同的运动形式在相互转化的过程中对应的能量也在不断地转化着，总的能量守恒意味着运动是守恒的．能量守恒定律使人类对自然界有了本质的定量认识． 3．关于动能和重力势能的大小比较． 动能、势能都是标量，只有大小没有方向．动能虽然具有 相对性，但动能不会为负值；势能具有相对性，对于选定的参考零势能面来说，任何物体在此处的势能都为零，在参考面以上，物体的势能为正，在参考面以下则为负值． 名师提示：两物体间有相互作用力，物体才会有势能．势能是与两物体的相对位置有关的能量，又叫位能． 动能是与运动速度有关的能量，静止的物体动能为零，质量相同的物体速度越大，动能越大． 尝试应用 2．在某灾区上空沿水平方向匀速飞行的一架飞机，正在向灾区空投救灾物资，在空投过程中，飞机的动能和重力势能变化情况是(　　) A．动能、重力势能都在增加 B．动能、重力势能都在减小 C．动能减小，重力势能增大 D．动能增大，重力势能减小 解析：飞机在水平方向上匀速飞行，虽然速度和高度都没发生变化，但飞机正向灾区空投救灾物资，在这个过程中飞机整体的质量减小了，所以A、C、D错，B正确． 答案：B 伽利略的理想斜面实验 　 关于伽利略的斜面实验，下列描述正确的是(　　) A．伽利略斜面实验对于任意斜面都适用，都可以使小球在另一个斜面上上升到同样的高度 B．只有斜面光滑时，才有可能重复伽利略实验 C．在伽利略斜面实验中，只有B斜面“坡度”较缓才有可能使小球上升到同样高度 D．设想在伽利略斜面实验中，若斜面光滑，并且使B斜面变成水平，则可以使小球沿平面运动到无穷远处 解析：在伽利略斜面实验中，必须是阻力不计(斜面光滑)时，小球才能在另一个斜面上上升到相同高度，而不管另一个斜面的倾角多大，所以，在A、B、C选项中A、C错，B项正确；当B斜面的倾角减小到接近0°时，小球仍欲在斜面上上升到同样高度，所以D项中设想是合理的． 答案：BD 名师归纳：伽利略的理想斜面实验虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的事实基础之上的．这类理想实验以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地揭示了自然规律．采用理想实验说明问题是物理学的一种常用方法，理想实验在物理学的发展中起着重要的作用． 变式应用 1．关于伽利略的理想实验，有下列实验和推论： (1)减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然能达到原来的高度． (2)两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面． (3)如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度． (4)继续减小第二个斜面的倾角到零，小球将沿水平面做持续的匀速运动． 上述步骤中有一个是实验事实，其他的是理想化的推论．事实是________，推论是________． 　 解析：上述步骤中，只有(2)是可以实际观察到的，而其他步骤只是在实验事实基础上的合理推论，在实际实验中，只能接近，不能实现． 答案：(2)　(1)(3)(4) 用能量转化和守恒分析问题 　　 下图表示撑杆跳高运动的几个阶段：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． 段，身体中的化学能转化为人和杆的动能；撑杆起跳过程中，开始时运动员的动能和身体中的化学能转化为人的重力势能和杆的弹性势能，然后动能和杆的弹性势能转化为人的重力 解析：运动员的助跑阶 势能，使人体上升到横杆以上的高度；越过横杆后，运动员的重力势能转化为动能． 答案：见解析 名师归纳：同一物体在不同过程中，涉及的能量转化形式可能不同，应分析不同过程中的能量转化，建立能量守恒模型分析能量转化情况． 变式应用 2.“神舟七号”载人飞船是中国神舟号飞船系列之一，是用长征号二号F火箭发射升空的．如图所示，“神舟七号”飞船进入太空后，首先在轨道倾角为42.4°、近地点高度为200 km、远 地点高度为350 km的椭圆轨道上平稳运行．它在椭圆轨道上运行的过程中，动能和势能如何变化？(假设飞船在运行过程中机械能守恒) 解析：飞船从远地点向近地点运动过程中，势能减少，又飞船运行过