7-1 追寻守恒量——能量
新人教版高一物理必修二课件：7-1 追寻守恒量——能量(共32张PPT)
W Fl
功 力
位移
F
l
mg
h
初中计算力所做的功时，力的方向总是
和位移的方向相同或者是相反，如果他俩的
方向相同，那么力就在做正功；如果相反，
力就在做负功。
那么如果力和位移的方向不在同一条直
线上，那么又该如何计算功，怎么判断力所
做的正功还是负功呢？
F
α
l
力对物体所做的功，等于力的大小、位
移的大小、力与位移夹角的余弦值三者的乘
积。
W Fl cos
F
α
l
当0 当 当
2
时 ，cos 0,W 0, 力 做 正 功
2
时 ，cos 0,W 0, 力 不 正 功
2
时 ，cos 0,W 0, 力 做 负 功
试计算在高为4m的位置，分别自由下落、水平抛出时重力所 做的功： （1）自由下落到A点； （2）水平抛出到B点，A、B之间的距离是3m； （3）水平抛出到C点，A、C之间的距离是4m。
追寻守恒量——能量
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，
所以对于守恒量的追寻不仅是合理的，而且也是极为
重要的研究方向。 ——劳厄
“有这样一个事实，如果你愿意，也可以说 是一条定律，支配者至今所知的一切自然现 象...... 这ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ定律称作能量守恒定律。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。哪是一个抽象 的概念......。” ——费恩曼
4m
A
B
C
如图所示，在光滑水平面上，物体受两个 相互垂直的大小F1＝3 N和F2＝4 N的恒力，其 合力在水平方向上，从静止开始运动10 m，求：
高中物理必修二课件-7.1追寻守恒量——能量9-人教版
可能解决方案：①借助打点计时器②通过数码摄像拍摄，并经过后期处理③让 小球摆到最低点时立即变成匀速直线运动、平抛运动，间接测速度④是否可以用力 的传感器测绳中拉力，间接算出最低点速度。……
可视为质点的小球自由落体运动，途径1、2两位置，设位置1处，小球的速
度为大小，为试找，寻离两地个高高度度为与两，个设速位度置之2间处v的1，关小系球。的速度大小为h1，离地高度
v2
h2
1 1
2 2
可视为质点的小球以某一初速度做平抛运动，途径1、2两位置，设位置1处，小
球 度的为速度，大试小找为寻两个，高离度地与高两度个为速度，之设间位的置关2处系，。小v球1 的速度大小为 ，离h1地高
让我们从碰到的问题中再次 开始吧！
小球在如图所示的一光滑斜面上运动过 程中,途径1、2、3两位置，1、3位置中是 否还存在上述所述的高度和速度的关系 呢？
1 2 3
既然存在上述关系，我们可以采取极限的方法，将单摆运动过程中的圆轨迹无 限分隔成无穷多的直线，“划曲为直”，从理论上验证之。
设计实验检验：
1.追寻守恒量——能量
物体本身具有的属性——惯性
惯性反映了物体自身具有追求不变、追求简单的一种性质。
变情况？
在纷繁复杂的变化中，是否永远具有一种不变、一种守恒呢？守恒定律是 否统一着整个自然界呢？
麦克斯韦的电磁波理论 爱因斯坦的相对论
就像水一样，不同形态之间，在一定条件下可以相互转换，不同形式的能量 之间存在着相互转换，根据其表现形式的不同，我们可以将其进行相应的分 类，分别冠以不同的名称。
学案6：7.1-7.2追寻守恒量——能量 功
7.1 追寻守恒量——能量7.2 功【学习目标】1．相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能；物体由于运动而具有的能量叫做动能。
在伽利略的斜面实验中小球的动能和势能可以相互转化。
2．如果物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。
力和物体在力的方向上发生的位移，是做功的两个不可缺少的因素。
3．功的公式W＝Fl cos α，α为力与位移方向的夹角。
该公式只能计算恒力做的功。
4．功是标量，但有正负之分。
当力促进物体的运动时，做正功；当力阻碍物体的运动时，做负功。
5．当几个力对物体都做功时，这几个力做功的代数和等于这几个力的合力做的功。
【自主预习导学】一、追寻守恒量1．伽利略的实验探究如图所示：过程让小球从斜面A滚落，它会继续滚上斜面B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，这现象点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度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．势能和动能的转化：从伽利略的斜面实验可以看出，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。
[说明]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。
[选一选]在伽利略的斜面实验中，小球停下来的高度为h1，与它出发时的高度h2相同，这一事实说明“某个量是守恒的”，下面说法中正确的是()A．小球在运动的过程中速度是守恒的B．小球在运动的过程中高度是守恒的C．小球在运动的过程中动能是守恒的D．小球在运动的过程中能量是守恒的二、功、功的正负1. 功的概念：物体受到力的作用，并在的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。
人教版高一物理必修2第七章 7.1追寻守恒量——能量(共31张ppt)
[延伸链接] 各种各样形式的能
人类曾经发现类似的“能量不守恒”的现 象！
经过研究，结果往往会发现新的能量存在 方式！
[案例六] 行星运动
[案例七] 单摆
[案例六] 单摆
[案例七] 单摆
[案例八] 滚摆
[案例八] 滚摆
[案例九] 弹簧振子
[案例九] 弹簧振子
费恩曼
（1918-1988美国）
有一个事实，如果你愿意， 也可以说一条定律，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……
——费恩曼
[延伸链接] 永动机
人类曾经想设计出永远不需能量输入，却能一直运动着的 “永动机”！为此付出了不懈努力！
[案例二] 查水表
自来水公司抄表员最近发现，某小区一单元楼的自来水管道的 总表读数和各住户家中分表读数总和不一致。对于这个问题，你有 什么想法？
问题：支撑你们有这些想法的依据是什么？ 水的体积守恒
[案例三] 沙漏
装有沙子的封闭沙漏，细砂从A中流入B中。A、B中沙子 的总质量如何变化？
A
B
问题：支撑你们有这种想法的依据是什么？ 沙漏中沙子的质量守恒
如果方法的背后没有思想，方 法只不过是笨拙的工具。
[趣味链接] 圆盘为什么会自动往上走？ 能量不守恒了吗？
谢 谢 聆 听
动能：运动的物体所具有的能量叫动能。
Ek
1 2
mv2
[论证] 会不会是Ep+Ek之和是一定值？
x
hA
vx hx
B h′
在A斜面上：a＝gsinα在小球下降到hx高度时所走位移
部级优课：7.1.追寻守恒量——能量=天津市微山路中学张永晶
教学目标1、知识与技能（1）领悟伽利略理想斜面实验中的转化和守恒的事实；（2）理解能量这个物理量及动能、势能的物理意义；（3）独立分析伽利略理想斜面实验的能量转换和守恒关系；（4）除伽利略理想斜面实验以外，能列举出其它动能与势能相互转化和守恒的实例；（5）能够列举出不同形式的能量可以互相转化并可能守恒；（6）理解能量转化与守恒是一种重要的自然规律，激发学生产生用这一规律解决问题的意识。
2、过程与方法（1）体会伽利略分析问题的精妙，学习他能分析出事物本质的方法；（2）体会费恩曼所说话的深刻内涵，体会转化与守恒的普遍性。
3、情感、态度、价值观（1）体会自然规律的和谐统一（2）开辟了新的简单的解决问题的途径2. 教学重点/难点教学重点：理解动能、势能的含义，体会能量转化、守恒的普遍存在性。
教学难点：培养创新能力，使学生在发现了能量转化、守恒的普遍存在性后，能马上意识到这里面存在的巨大的使用前景（开辟解决问题的新的途径）。
3. 教学用具多媒体、板书学情分析本节课的教学对象为高一新生，所有学生在初中阶段的学习中已经掌握了能量守恒的知识，但并没有掌握为什么会有能量守恒这个概念，他们并不理解守恒量的重要性。
导入新课: 上课前同学们观看一个电影片段问题：冲浪运动是一种时尚极限运动，冲浪可以让人们忘却烦恼，体验一次次与海浪搏击、驰骋在海浪上的快感、刺激感。
是什么能够让他在浪谷中翻飞，一浪紧冲一浪？通过这节课的学习我们就可以定性的给出解释。
我这里还有两个小故事跟同学们分享：1我的女儿和她的小闺蜜特别喜欢玩跳棋,两个小朋友都争强好胜，谁也不让谁，有一次不小心棋盘被打翻了,棋子散了一地，于是一起收拾，收拾到最后发现一颗棋子找不到了,于是就找啊找,在寻找的过程中，两个小朋友都尽其所能，坚信一定能找到，最终在沙发底下找到了,支持他们俩找下去的信念是什么（提问）棋子的总个数是一定的，这是幼儿园阶段就会的数的守恒。
2爱迪生是个没有大学文凭之人，他与毕业于美国普林斯顿大学的高材生阿普顿一起工作，他经常受到阿普顿的歧视。
7.1追寻守恒量-能量
课堂练习
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．
A
)
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．
解析：B、C、D中均为势能转化为动能． A中为重力势能转化为小球的动能．
2.苹果从树上掉下时，速度越来越大， 下列说法正确的是（ ） C 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
竖直上抛运动的小球，首先由动能转化 为势能，达到最高点时，动能为零，势能最 大，在下落时，势能逐渐减小，动能逐渐增 大，势能又转化为动能．在小球运动的过程 中，小球的机械能总量保持不变．
5. 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？
小 结Leabharlann 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。 三、“追寻守恒量”的意义 1、可行性：物质在运动变化过程中存 在守恒量。 2、重要性：物质在运动变化过程中都 要满足一定的守恒定律。
第七章
机械能守恒定律
7.1 追寻守恒量——能量
小资料
“有一个事实，如果你愿意，也 可以说一条定律，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
课后探究
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？ （长度可以用尺子——多少米来量度， 质量可以天平——多少千克来来量度， 那么能量用什么来量度？）
教学设计17：7.1 追寻守恒量——能量
7.1 追寻守恒量——能量一、教材分析从教材的地位和作用方面来看，本节课主要是观念性教育的内容，目的是对学生进行方法和观念上的教育，使学生了解守恒思想的重要性。
在物理学中，能量的概念是在人类追寻“守恒量是什么”的过程中发展起来的。
所以本节从追求守恒量出发引入能量概念，为能量学习奠定了基础，并把这种物理思想渗透在能量学习的全过程，让学生从更高的、全新的角度来重新认识身边的物理规律。
从教材的内容方面来看，本节课的定位很重要，既不是讲能量守恒定律，也不是讲人们发现能量守恒定律的历史，主要是让学生感受和体会对于守恒量的认识和探究过程，从追寻守恒量的过程中体验能量转化与守恒，同时利用实验和生活中的例子使学生认识到能量转化与守恒的普遍性。
因此，本节课的整体设计思路是认识守恒→分析伽利略理想斜面实验→能量守恒。
本节课意在启迪学生，在学生心中埋下物理守恒思想的种子，注重知识的形成过程、研究方法，重视视学生的体验，所以课堂上我采用了“探究式与体验式”教学模式。
二、学情分析学生在初中学习过能量和能量守恒定律的有关知识，了解各种能量间可以相互转化以及机械能守恒的观点，这为本节课的教学奠定了一定的基础，在进行相关问题的探究时，对猜想有了定向。
能量的概念是伴随人类对能量守恒的认识同步发展起来的，但学生对能量还没有完整的知识网络，尤其对守恒思想的认识不深刻，通过本节课的教学帮助学生逐步的建立这种思想。
三、核心素养通过《追寻守恒量》的探究学习过程，使学生领会寻找守恒量是科学研究的重要思想和方法，树立辩证唯物主义认识论；沿着科学发展的足迹，从追求守恒量出发引入了能量的概念，让学生从更高的、全新的角度来重新认识身边的物理规律。
四、教学目标(1) 了解守恒思想的重要性，认识守恒关系是自然界中十分重要的关系；(2) 理解动能、势能及能量的概念与意义；(3) 通过具体事例使学生对能量守恒有初步了解，并认识到能量守恒定律具有普遍性。
五、重点与难点教学重点观察伽利略理想斜面实验，从理论的角度去寻找出小球运动过程中的守恒量，并用实验进行验证。
高一物理人教版必修2课件：7.1 追寻守恒量——能量 1
故事记忆法小妙招
费曼学习法
费曼学习法-简介
理查德·菲利普斯·费曼 （Richard PhillipsFeynman）
费曼学习法出自著名物理学家费曼，他曾获的 1965年诺贝尔物理学奖，费曼不仅是一名杰出的 物理学家，并且是一位伟大的教育家，他能用很 简单的语言解释很复杂的概念，让其他人能够快 速理解，实际上，他在学习新东西的时候，也会 不断的研究思考，直到研究的概念能被自己直观 轻松的理解，这也是这个学习法命名的由来！
人教版七年级上册Unit4 Where‘s my backpack？
超级记忆法-记忆 方法
TIP1：在使用场景记忆法时，我们可以多使用自己熟悉的场景（如日常自己的 卧室、平时上课的教室等等），这样记忆起来更加轻松； TIP2：在场景中记忆时，可以适当采用一些顺序，比如上面例子中从上到下、 从左到右、从远到近等顺序记忆会比杂乱无序乱记效果更好。
如何利用规律实现更好记忆呢？
超级记忆法-记忆
规律
记忆后
选择巩固记忆的时间 艾宾浩斯遗忘曲线
超级记忆法-记忆 规律
TIP1：我们可以选择巩固记忆的时间！ TIP2：人的记忆周期分为短期记忆和长期记忆两种。 第一个记忆周期是 5分钟 第二个记忆周期是30分钟 第三个记忆周期是12小时 这三个记忆周期属于短期记忆的范畴。
的电能，电能又通过电动水泵转化为水的机械能。
（7）核能转化为电能。 （8）核能转化为核潜艇的动能，以及通过克服水的阻力转化
为内能。
【学习力-学习方法】
优秀同龄人的陪伴 让你的青春少走弯路
小案例—哪个是你
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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：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 一个最抽象的概念……
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伽利略的实验
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 小球在斜面B上速度变为0的点距 斜面底端的竖直高度与它出发时的 高度相同 小球好像“记得”自己起始的高度，或与高度相关的某个量
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问题与练习
举出生活中的一个例子，说明不同形式的能量之间可以相互转化。你的例子 是否向我们提示，转化过程中能的总量保持不变 小孩荡秋千 从最高点到最低点的过程，重力势能转化为动能 从最低点到最高点的过程，动能转化为重力势能
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费曼
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能量及其守恒
能量的概念 我们能够在牛顿之前，力学领域发现它的萌芽 伽利略的实验已经显现出能量和守恒的思想
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物理必修2人教版7.1 追寻守恒量-能量 (共23张PPT)
23:04
思考讨论： （1）海浪为什么具有巨大的破坏力，可以摧毁房屋 建筑？ （2）三峡水电站建筑高堤坝的目的？ （3）发电过程涉及哪些能量间的转化？ （4）两则材料对我们有什么启示？
归纳总结： （1）海浪具有巨大的势能和动能。 （2）防洪，蓄水（增大水的重力势能）。 （3）势能转化为动能，动能转化为电能。 （4）合理开发利用自然资源，增强环保意识。
察 一个斜面的同一高度，经历了哪几个运动过程？
2、这些过程各有什么特点？
hA
Bh
伽利略理想斜面实 验（斜面均光滑）
小球高度降低的同时，速度在增加；高 度升高的同时，速度在减小。
证明
hA
α
β
B h’
在A斜面上：a＝gsinα x＝h/sinα＝v2/2a
在B斜面上：a’＝－gsinβ x’＝h’/sinβ=（0－v2）/2a ＝v2/2a
v0 = 0
势能去了 哪里？
hA
B
参考面
势能消失
全 部
动能
小球到达最低点 高度为0 （参考面）
速度最大
机械能
想一想 用“能量”描述伽利略斜面实
验 当小球由最低点继续沿斜面Ｂ升高时，能 量有何变化？
v0 = 0
hA
不断失去 动能
动能减小
速度变小
B
高度变势大能不断 被“回收”
势能增大
想一想 用“能量”描述伽利略斜面实
4. 动能： 物体由于运动而具有的能量。
问题1：跳高运动员要取得好的成绩怎么办？ 要充分地助跑．
问题2：跳高运动员是以高度来计成绩的，而他 们为什么要提高自己的速度呢? 难道速度和高度之间有什么联系吗? 这体现了一种 什么过程? 跳高运动员助跑速度越大，所具有的动能
高中物理必修二教案-7.1追寻守恒量——能量6-人教版
7.1 追寻守恒量教学设计教材的地位和作用能量的概念是在人类追寻“运动中的守恒量是什么”的过程中发展起来的。
能量概念之所以重要，就是因为它是一个守恒量。
守恒关系是自然中十分重要的关系，从中学开始加强学生对守恒关系的认识是有益的。
本节从追寻守恒量出发引入能量概念，为能量学习奠定了基础并把这种物理思想渗透在能量学习的全过程。
学习的主要任务“追寻守恒量”一节，主要是使学生了解守恒思想的重要性。
“机械能守恒”这个词学生并不陌生，但是让学生说出自己对它的认识又不是一件容易的事。
在物理学的发展过程中，能量的概念几乎是与人类对能量守恒的认识同步发展起来的，能量的概念之所以重要，就是因为它是个守恒量。
守恒关系是自然界中十分重要的一类关系，通过本节的学习加强对守恒关系的认识，重要是物理学的思想和方法的学习。
新课标要求（一）知识与技能(1)理解能量及动能、势能的概念与意义；(2)了解守恒思想的重要性，守恒关系是自然界中十分重要的关系；(3)通过具体的事例使学生对守恒观念有初步的认识。
（二）过程与方法(1)重温一次伽利略的斜面实验，启发大家对守恒思想的认识；(2)利用自制教具(单摆)的演示和分组实验（弹簧振子、滚摆、完全弹性碰撞小球），帮助同学们建立能量守恒的观念。
（三）情感、态度与价值观通过动能、势能间的相互转化来研究生活中的物体的运动，培养热爱生活的情趣。
教学重点理解动能、势能的含义。
教学难点在动能和势能转化的过程中体会能量守恒。
教学方法教师启发、引导，学生自主实验、思考，讨论、交流学习成果。
教学工具计算机、投影仪、CAI课件、录像片、实验仪器。
教学过程（一）引入新课教师活动：列举生活中守恒量的例子，让学生初步体会守恒思想在人类生活中的重要性。
学生活动：积极思考，列举实例。
学生代表发言，其他同学补充。
教师活动：总结点评学生的发言情况，引出课题。
（二）进行新课1、对能量概念的学习教师活动：演示单摆运动，让学生探讨小球的高度变化。
人教版高一物理 必修2 7.1追寻守恒量————能量(无答案)
(3)一切物体都具有动能。
【小试牛刀】例 1 伽利略的斜面实验反映了一个重要的事实：如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，
小球必将准确地终止于同它开始点相同高度的点，决不会更高一点，也不会更低一点。这说明，小球
在运动过程中有一个“东西”是不变的，这个“东西”应是( )
A．弹力
B．势能
C．速度
D．能量
三、势能和动能的相互转化
C.物体所受合力不为零时，其动能一定发生变化
D.物体所受合力做的功不为零时，其动能一定发生变化
（教师根据自己教学情况写教学反思，学生通过复习、预习、练习写出自己在本节哪一块知识点
还有问题，以便于及时反馈给老师。教师根据学生反馈的学习情况，及时指导。）
学 习 反w 思w
w . k s 5 u . c o m 来 源 ：
D 以上说法均不正确
3.如图所示的伽利略理想斜面实验中，小球速度为零时的高度 hB 与它出发时的高度 hA 相同，我
们把这一事实说成是“有某一量是守恒的”，下面说法正确的是( )
A．在小球运动过程中，它的速度大小是守恒的
B．在小球运动过程中，它的重力势能是守恒的
C．在小球运动过程中，它的动能是守恒的
人教版高一物理 必修 2 7.1 追寻守恒量————能量（无答案）
课题：7.1 追寻守恒量-----能量 班级：
姓名：
科目：物理 课型：新课 审核：高一备课组 讲学时间：
课题
7.1 追寻守恒量————能量
知识与技能
1、知道能量的概念
2、理解动能和势能的概念与意义
三维 目标
过程与方法 1、重温伽利略的斜面实验，启发学生对守恒思想的认识 2、帮助学生建立能量守恒概念
情感态度与价值观
人教版高一物理必修二第七章第1节追寻守恒量-能量(共18张PPT)
hA
B
பைடு நூலகம்
2. 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？
竖直上抛运动的小球，首先由动能转化 为势能，达到最高点时，动能为零，势能最 大，在下落时，势能逐渐减小，动能逐渐增 大，势能又转化为动能．在小球运动的过程 中，小球的机械能总量保持不变．
3. 举出生活中的一个例子，说明不 同形式的能量之间可以互相转化．
零动动）能能（（不 和小度是，增减34管 势））球不，此 大 小即如小小小 能这必决变时 ；：果球 球说将不的球的速E空从 沿明准会，沿总度总气斜 斜某确更这最斜量阻面面的高种个大m面保力顶底终一““，g向 持和端端h止点东东动摩下 不向向于，西西能12擦下上运 变同也””最m力运运它决在就动 。大v小动动开不小是2；或到时时会始球能向不可，，点更运量上变以重重低动相 。运忽力 力一过同略动势 势点程的，能 能，。中高减 增动小 大能， ，
7.1追寻守恒量-能量
能量无处不在
一、机械能
势 能
相互作用 的物体凭借 其位置而具 有的能量。
1. 重力势能
（1）定义：物体由于被举高而具有的能量叫 做重力势能
（2）大小：Ep=mgh
它们具有势能
杠铃
被弹高的人
球
动 能 物 体 由 于 运 动 而 具 有 的 能 量
2. 动能
（1）定义：物体由于运动而具有的能叫做动能
分析伽利略理想斜面实验（斜面均光滑）
hA
重力势能 动能
下滚过程
逐渐减小 逐渐增大
Bh
上滚过程 逐渐增大 逐渐减小
三追寻守恒量
1小球在斜面上运动时动能与势能的变化
（1）在在斜物面理顶变端：化高的度过最大程，中重，力是势能否最可大能，此时
7-1追寻守恒量——能量
题组一伽利略的理想斜面实验1．我们把相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能，把物体由于运动而具有的能量叫做动能，那么，伽利略的斜面实验可以给我们一个启示，关于这个启示下列说法正确的是()①小球在斜面A上运动时，小球离地面的高度减小，速度增大，小球的速度是由高度转变而来的；②小球在斜面B上运动时，小球离地面的高度增大，速度减小，小球的高度是由速度转变而来的；③小球在斜面A上运动时，小球离地面的高度减小，速度增大，小球的动能是由势能转化而来的；④小球在斜面B上运动时，小球离地面的高度增大，速度减小，小球的势能是由动能转化而来的．A．①②B．③④C．①③D．②④解析：小球运动的过程中动能和势能相互转化，在这个过程中能量是保持不变的．答案：B2．关于伽利略的理想斜面实验，有下列实验设想步骤和推论：①两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；②如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度；③减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度；④继续减小第二个斜面的倾角，使它最终成为水平面，小球将沿水平面以恒定的速度持续运动下去．上述的设想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：上述的设想步骤中，只有①是可以实际观察到的，而其他步骤只是在实验事实的基础上的合理推论，实际实验中只能接近，不能实现．答案：①②③④题组二能量转化与守恒3．物质、能量、信息是构成世界的基本要素，下面关于能量的认识中错误的是() A．能量是一个守恒量B．同一个物体可能同时具有多种不同形式的能量C．物体对外做了功，它一定具有能量D．地面上滚动的足球最终停下来，说明能量消失了解析：能量的概念是在人类对能量守恒的认识过程中形成的，它的重要特性就是守恒，物体对外做功的过程即是能量释放的过程，功是能量转化的标志和量度．地面上滚动的足球最终停下来，其机械能转化为内能，能量并没有消失．故A、B、C正确，D错误．答案：D4．一个物体在光滑的水平面上匀速滑行，则()A．这个物体没有能量B．这个物体的能量不发生变化C．这个物体的能量发生了变化D．以上说法均不对解析：物体在光滑水平面上匀速滑行，动能、势能都不变，A错，B正确，C错．答案：B5．下列说法中正确的是()A．随着科技的发展，永动机是可以制成的B．太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空间的能量都消失了C．“既要马儿跑，又要马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律，因而是不可能的D．有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生答案：C6．行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下来；流星在夜空中坠落，并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流．上述不同现象中所包含的相同物理过程是()A．物体的动能转化为其他形式的能量B．物体的势能转化为其他形式的能量C．物体的机械能转化为其他形式的能量D．其他形式的能转化为物体的机械能解析：汽车制动后受到摩擦阻力的作用，动能转化为内能；流星在空中坠落时受到空气阻力作用，动能和势能转化为内能和光能；降落伞在空中匀速下降，受到空气阻力作用，势能转化为内能；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生感应电流，机械能转化为电能，最终又转化为内能．正确选项为C.答案：C7．关于能量转化的说法中正确的是()A．举重运动员把重物举起来，体内的一部分化学能转化为重力势能B．电流通过电阻丝使电能转化为内能C．内燃机的做功冲程是内能转化为动能D．煤炭燃烧的过程中能量不守恒解析：举重运动员举起重物，使重物的重力势能变大，消耗了自身的化学能，A正确；电流通过电阻丝，电流做功把电能转化为内能，B正确；内燃机中的燃料燃烧，对外做功，把内能转化为机械能，C正确；煤炭燃烧的过程是化学能转化为内能，总能量也是守恒的，D错．答案：ABC8．在室内滑雪场，游客们足不出户即可享受滑雪的乐趣．游客先乘自动扶梯至雪坡顶端，然后顺坡滑下，滑到平地上后很快便停下来，从雪坡顶端到最后停下来的整个过程中，下列说法正确的是()A．人的动能先增加后减小，但动能与势能之和不变B．人的动能先增加后减小，但动能与势能之和一直减小C．人的动能先增加后减小，动能与势能之和先变大后不变D．人的动能先增加后减小，动能与势能之和先变大后减小答案：B9．唐朝诗人杜甫的诗作《登高》中有这样两句诗：“无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来．”从物理学的角度来说，“落木萧萧下”的过程是__________能转化为__________能；而“滚滚来”的长江水蕴含丰富的__________能．答案：势动动10．如图7－1－3是上海“明珠线”某车站的设计方案．由于站台建得稍高，电车进站时要上坡，出站时要下坡．忽略斜坡的摩擦力，你能分析这种设计的优点吗？图7－1－3解析：电车进站前虽关闭了电动机，但仍具有动能，可使电车爬上斜坡，这是将动能转化为势能储存．出站时，电车可利用斜坡再将势能转化成动能．可见，这种设计方案可以节约电能．答案：见解析11．踏板跳水运动员在弹离跳板后，先上升到一定的高度，在空中完成一系列复杂而优美的动作后入水。
2019-2020学年度人教版必修2 7.1追寻守恒量--能量 教案(1)
高中物理优质课评选获奖教师教学汇报暨“人文·德育”渗透教学研讨公开课教学设计追寻守恒量——能量【教材分析】《追寻守恒量——能量》是人教版高中物理必修第七章第一节的内容。
守恒关系是自然界中十分重要的关系,从中学开始加强学生对守恒关系的认识是十分有益的，因为它是极为重要的物理规律。
根据这种认识，所以本节从追寻守恒量出发，带领同学们一起重温那些先驱们的探索之路，感受他们探索的艰辛和成功的喜悦，并熟悉能量的概念，重新认识能量守恒定律。
这不仅为后续能量的学习奠定了基础，同时通过把这种物理观念和研究方法渗透到学习过程中，让学生从更高的、全新的角度来重新认识身边的物理规律。
【学情分析】学生在初中学习过能量和能量守恒定律的有关知识，了解各种能量间可以相互转化以及机械能守恒的观点，这为本节课的教学奠定了一定的基础，在进行相关问题的探究时，对猜想有了定向。
但是学生对能量守恒定律是如何得出的并不了解，能量守恒定律到底有多大作用，对以后的学习有什么意义，他们并不清楚。
【教学策略】追寻和研究守恒量是物理学的一种重要研究方法。
本节课通过追寻科学家们的探寻之路，学生体会用能量的观点去认识和研究问题，感受探寻科学真理的艰辛和乐趣。
利用实验和对实际案例的交流和讨论去发现能量守恒定律其实离我们很近，就在我们身边，她是我们解决物理问题的一把利器。
【三维目标】一、知识与技能．知道动能、势能的物理意义。
能独立分析出单摆实验中的能量转换和守恒关系。
．领会不同形式的能量可以互相转化、变中有恒的思想。
．理解能量转化与守恒是一种重要的自然规律，激发学生产生用这一规律解决问题的意识。
二、过程与方法．通过了解科学家们探寻能量守恒定律的艰辛过程，体会科学家们探究问题的方法和分析问题的思路，学习他们透过现象分析出事物本质的方法。
．经历对列举事例讨论，学会运用能量的观点分析问题，体会转化与守恒的普遍性。
三、情感态度与价值观．通过“追寻守恒量”,使学生了解守恒思想的重要性,初步树立能量转化与守恒的观点,学会从物理现象中探求事物本质的科学态度和研究方法.．体会大自然的多样性和科学概念的概括性，激发对自然现象的探究欲望和对科学知识的崇尚精神。
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第7章第1课时追寻守恒量——能量
基础夯实
1．在下列事例中，哪些属于动能和势能相互转化、而动能和势能的总和是保持不变的()
A．游乐园中的海盗船，如果没有摩擦和空气阻力，船在摇摆过程中的运动
B．在不计空气阻力的情况下，将一小球竖直上抛，小球从抛出点到落回抛出点的运动过程
C．物体以一定的速度沿粗糙的固定斜面上滑而达到一定的高度
D．自行车从斜坡顶端由静止滑下
答案：AB
解析：在没有摩擦和空气阻力的条件下，海盗船在摆动时势能和动能相互转化，每次摇摆都能达到相同的高度，总能量保持不变．在不计空气阻力的情况下，小球竖直上抛的运动是动能转变为势能、势能又转变为动能的过程，总能量保持不变；物体沿粗糙斜面运动和自行车沿斜坡下滑，是动能和势能相互转化，但动能和势能的总和减小，因为摩擦，物体会消耗一部分机械能．
2．唐朝诗人杜甫的《登高》中有这样两句诗：“无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来”．从物理学的角度来说，“落木萧萧下”的过程是________能转化为________能；而“滚滚来”的长江水蕴含丰富的________能．
答案：势动动
3．从高处落下一个球，与地相碰后又被弹回到原高处．球从下落到着地时间内，______能转化为________；球从离开地面到升回到原处，________能转化为________．答案：重力势能动能动能重力势能
4．如图所示，滚摆在上下转动时，能量如何转化？能的总量是否保持不变？
答案：滚摆向上转动时，动能转化为重力势能，向下转动时，重力势能转化为动能．若不计空气阻力，机械能总量保持不变．
5．一物体沿某一斜面匀速下滑，在下滑过程中，动能不变，势能减小，因而能量不守恒，这种说法正确吗？为什么？
答案：物体下滑时，受到摩擦力，产生热量．机械能转化为内能，总能量守恒．因而这种说法不正确．
6．现代生活离不开电能，水电资源是中国现有能源中惟一可以大规模开发的可再生能
源(如图所示)．在水利发电过程中，能量是如何转化的？
答案：在水力发电过程中，利用水位落差，先把重力势能转化为发电机电枢的动能，再把动能转化为电能．
7.打夯时，夯锤高高举起又落下，砸在工作面上(如图所示)，请你说说打夯的过程中发生了哪些能量的转化？
答案：人把夯举高消耗体内的化学能使夯具有重力势能，下落时夯的速度越来越大，势能转化为动能，落地时动能又转化成内能等其他形式的能．
能力提升
1．在如图所示的实验中，小球每次从光滑斜面的左端A自由滑下，每次都能到达右端与A等高的B点．关于其原因，下列说法中正确的是()
A．是因为小球总是记得自己的高度
B．是因为小球在运动过程中，始终保持能量守恒
C．是因为小球在运动过程中，始终保持势能守恒
D．是因为小球在运动过程中，始终保持动能守恒
答案：B
解析：小球在运动过程中守恒的“东西”是能量．
2．鸽子和麻雀在空中飞行，如果它们具有的动能相等，那么________；如果它们具有的势能相等，那么______．(选项填空)()
A．鸽子比麻雀飞得快B．麻雀比鸽子飞得快
C．鸽子比麻雀飞得高D．麻雀比鸽子飞得高
答案：BD
3．下面的物体中，只具有动能的是()，只具有势能的是()，既具有动能又具有势能的是()．(以地面为参考平面)
A．停在地面上的汽车
B．在空中飞行的飞机
C．被起重机吊在空中静止的货物
D．压缩的弹簧
E．正在水平铁轨上行驶的火车
答案：E CD B
4．下列过程中有什么样的能量转化？
A．放爆竹时，爆竹腾空飞起．_____________________________________________ B．冬天人们在阳光下取暖．_______________________________________________ C．用煤气灶烧水．_______________________________________________________ D．反复弯折的铁丝发热．_________________________________________________ 答案：A.化学能转化为动能，动能转化为重力势能．
B．太阳能转化为热能．
C．化学能转化为热能．
D．机械能转化为热能．
5．(1)全自动手表不用人工上发条，分析它是如何获得能量而不停地走动的．
(2)如果让它长时间静止不动它还能走动吗？为什么？
答案：(1)全自动手表靠手臂摆动上发条，产生弹性形变，然后由机械装置，控制其弹性形变的恢复量，即秒针的走动．齿轮间的相互咬合，构成了时针和分针及秒针的相对位置，就可以显示时间．也就是说发条通过上链动作，聚集能量，然后通过传动系统把能量输送到指针上显示时间．
(2)如果长时间静止，发条上储存的能量消耗完毕后，它就会停止走动．
6．跳板跳水运动员在弹离跳板后，先上升到一定的高度，在空气中完成一系列复杂而优美的动作后入水(如图所示)．将运动员视为质点，请你分析一下从运动员起跳到入水的全过程，有哪些能量发生了相互转化？
答案：跳水运动员在走板和起跳时要先使跳板上下振动，此过程运动员将身体储存的化
学能转化为跳板的(弹性)势能，然后再将这一(弹性)势能转化为身体起跳的动能；运动员离开跳板上升的过程，动能逐渐减小，动能逐渐转化为(重力)势能；当运动员从最高点下降时，(重力)势能逐渐减小，运动员的动能逐渐增大，所以此过程是(重力)势能转化为动能的过程；运动员入水后，受水的阻力的作用，运动员的(重力)势能和动能都要减小，这部分能量要转化为水和人的内能．
7．2008年北京奥运会上，我国射箭运动员在比赛中屡屡获胜．如图所示，请你分析一下在射箭过程中能量是如何转化的？
答案：在射箭过程中，运动员将弓拉开的过程，是把人体的生物能转化为弓的弹性势能．把箭射出的过程，是将弓的弹性势能转化为箭的动能．。