课件：追寻守恒量优秀教学课件.pptVIP

第七章 机械能守恒定律第一节 追寻守恒量 一、什么是守恒关系？ 1、小故事：寻找散落的棋子 寒假期间，邻居的两个小孩被你领进一个小房间里下棋。你关上房门外出办事回来后，发现棋子散了一地。你带领两个孩子一起收拾棋子，把棋子在盒子里排放整齐后，发现还缺少6颗。你们一起找啊找，门后有1颗，墙角有1颗，杯子里面也有1颗，还有3颗就是找不到。但是你们还是继续找，地毯下又找到了2颗。最后一颗在哪里呢？你发现窗户打开着，探出头一看，草地上还有一颗！ 支撑你们继续寻找的信念是什么？ “物理学的任务是要发现普遍的自然规律，而且又因为这样的规律性的最简单形式之一，是它表明了某种物理量的不变性，所以对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……这条定律被称之为能量守恒定律。它指出：有一个量，我们把它称之为能量，在自然界经历了多种多样的变化中它不变化。那是一个最抽象的概念…… 二、怎样追寻守恒量？ 1、回顾伽利略的理想斜面实验 如下图所示，小球从斜面A上距地面高度为H处滚下来，又滚上斜面B，若地面和斜面都是光滑的，两个斜面的倾角都未知，试用我们学过的牛顿定律和运动学知识证明：小球滚上斜面B的最大高度也一定等于H! A B A B 二、怎样追寻守恒量？ 设斜面A倾角为α，斜面B倾角为β，小球从A上高为H处下滑， 则滑到底端时发生的位移 由运动学公式得到达底端时速度大小为 冲上斜面B后作匀减速直线运动，设匀减速运动的位移大小为X2 则有 V相同，所以 A B A B α β 正如我们计算的结果，伽利略发现：无论斜面B比斜面A陡些或缓些，小球好像总是“记得”自己起始的高度，或与高度有关的某个物理量，后来的物理学家把这一事实说成“某个量是守恒的”，并且把这个量叫做“能量”或“能”。 2、新的探究——追寻守恒量 二、怎样追寻守恒量？ 让我们沿着科学家们研究的轨迹，继续作大胆的猜想：如果我们把上面的斜面换成光滑曲面，小球是否还能回到原来的高度H呢？ 动画演示 演示：由于实际的斜面（曲面）存在摩擦阻力，实验结果难以达到比较理想的程度，我们可以用类似的实验来说明问题：如右图装置中，小球所受的阻力很小，大家看到什么规律？ 二、怎样追寻守恒量？ 2、新的探究——追寻守恒量 二、怎样追寻守恒量？ 2、新的探究——追寻守恒量 重要探究点——小球运动过程中的什么因素是守恒的？ 关键问题：高度与速度以什么样的方式加起来是守恒的？或者说以什么样的方式进行转化？ v22－v12＝2ax…… ……小球从静止开始运动，有v2＝2ax…… ……在斜面上有v2＝2gh…… ……进一步猜想： 2gh与v2之和是守恒的…… 三、追寻守恒量的结果 阅读教材P51并回答以下问题： ①刚才所研究的问题中的“守恒量”叫做什么？ ②当把小球从桌面提高到一定高度时，我们赋予小球什么能？ ③当小球运动以后，它具有了另外一种形式的能，我们把它称为？ ④小球沿斜面A往下滚时高度在减小，它的势能守恒吗？怎样解释？沿斜面B往上滚时又怎样？ 三、追寻守恒量的结果 能量概念就是这样在人类追寻“运动中的守恒量是什么”的过程中发展起来的，能量概念之所以重要是因为它是一个守恒量，而守恒关系一直是自然界中客观存在的一种十分重要的关系，近代物理学的发展更是伴随着对守恒量的追求。 《中微子的发现》 阅读学案《中微子的发现》 科学家们发现，在量子世界中，物质在β衰变过程中释放出的由电子组成的β射线只带走了它应该带走的能量的一部分，还有一部分能量失踪了。 正是基于对自然界能量守恒的坚定信念，泡利认为在β衰变过程中，除了电子之外，同时还有一种新粒子放射出去，带走了另一部分能量，因此才发现了这种新的粒子，并把它称为“中子”，1932年真正的中子被发现后，意大利物理学家费米将泡利的“中子”正名为“中微子”。 四、联系实际 阅读教材P52《问题与练习》 举出生活中的一个例子，说明不同形式的机械能之间可以相互转化。你的例子是否向我们提示，转化过程中能的总量保持不变？ 五、课堂小结 1、我们了解了什么是守恒量，初步体会了变中有恒的思想； 2、我们经历了追寻守恒量的科学探究过程，体验了怎样去追寻守恒量； 3、通过追寻守恒量，我们知道了能量是物理学的重要概念，能量守恒定律不仅在力学中适用，而且在物理学的其他部分，甚至在物理学之外的各个领域都是普遍适用的，所以本章是高中物理中非常重要的内容。 六、课后思考 结合初