追寻守恒量
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黄图盛中学叶镇鹏
4.观察并比较小球在两个斜面的高度， 4.观察并比较小球在两个斜面的高度，思考 观察并比较小球在两个斜面的高度 这两个高度相同的原因是什么？ 这两个高度相同的原因是什么？设两个光滑 斜面的倾角分别为α 斜面的倾角分别为α1和α2 ，从第一个斜 面上高h处由静止释放， 面上高h处由静止释放，试通过定量计算分 析说明小球到达另一个斜面的高度和第一个 斜面的高度是相同的。 斜面的高度是相同的。
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3.试分析和描述全部的物理过程。 试分析和描述全部的物理过程。 试分析和描述全部的物理过程 当释放小球时，由于受合外力不为零， 当释放小球时，由于受合外力不为零，小球 开始沿光滑斜面由静止开始做匀加速， 开始沿光滑斜面由静止开始做匀加速，当到 达最底端时，小球速度达到最大，然后， 达最底端时，小球速度达到最大，然后，在 水平段上，由于小球受合力为零， 水平段上，由于小球受合力为零，做匀速直 线运动，直到水平段的末端。 线运动，直到水平段的末端。在另一个斜面 小球受合力不为零， 上，小球受合力不为零，并且与速度方向相 小球做匀减速运动，直到速度为零。 反，小球做匀减速运动，直到速度为零。
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小球做匀加速运动的加速度a 小球做匀加速运动的加速度a1＝gsinα1 在第一个斜面上匀加速运动的距离 h/sinα＝ s＝h/sinα＝v2/2a1 其中v为到达斜面底端时的速度。 其中v为到达斜面底端时的速度。 小球在另一个斜面上匀减速运动的加速度 ＝－gsinα a2＝－gsinα2 设小球到达另一个斜面的高度为h 设小球到达另一个斜面的高度为h‘ ，则小球在另一 个斜面上匀减速运动的距离 S＝h′/sinα2=（0－v2）/2a2 由以上四式解得， 由以上四式解得，小球到达另一个斜面的 高度h 高度h′＝h。
看演示， 看演示，思考问题
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1.关于物体运动状态方面的描述： 1.关于物体运动状态方面的描述： 关于物体运动状态方面的描述 小球从一个斜面的顶端由静止滑下， （1）小球从一个斜面的顶端由静止滑下，并 运动到另一个斜面的顶端， 运动到另一个斜面的顶端，经历了哪几个特 殊的状态？ 殊的状态？ 这些状态各有什么特点？ （2）这些状态各有什么特点？
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2.关于物体运动过程方面得描述： 2.关于物体运动过程方面得描述： 关于物体运动过程方面得描述 小球从一个斜面的顶端由静止滑下， （1）小球从一个斜面的顶端由静止滑下， 并运动到另一个斜面的顶端， 并运动到另一个斜面的顶端，经历了哪几 个特殊的过程？ 个特殊的过程？ 这些过程各有什么特点？ （2）这些过程各有什么特点？
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结论：伽利略斜面实验表明，小球在运动过程 结论：伽利略斜面实验表明， 有某一量是守恒的” 这个量叫做能量。 中，“有某一量是守恒的”，这个量叫做能量。 相互作用的物体凭借其位置而具有的能，叫做势能。 相互作用的物体凭借其位置而具有的能，叫做势能。 物体由于运动而具有的能，叫做动能。 物体由于运动而具有的能，叫做动能。
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5.结合上面的思考和运算，我们可以按照三个渐 5.结合上面的思考和运算， 结合上面的思考和运算 进过程将物理全过程进行抽象化: 进过程将物理全过程进行抽象化: 小球由加速过程过渡到减速过程，恢复到原来的高度。 ①小球由加速过程过渡到减速过程，恢复到原来的高度。 ②加速过程和减速过程中与高度有关的一个物理量在 变化的同时，一个与速度有关的物理量也在变化。 变化的同时，一个与速度有关的物理量也在变化。 ③与高度有关的物理量的变化引起了另一个与速度 有关的物理量的变化。 有关的物理量的变化。
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小结
本节课我们通过伽利略理想斜面实验，分析得 出了能量以及动能和势能的概念，从能量的相 互转化角度认识到，在动能和势能的相互转化 过程中，能的总量保持不变，即能量是守恒的。 通过这节课的学习，使我们建立起了守恒的思 想。
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4.观察并比较小球在两个斜面的高度， 4.观察并比较小球在两个斜面的高度，思考 观察并比较小球在两个斜面的高度 这两个高度相同的原因是什么？ 这两个高度相同的原因是什么？设两个光滑 斜面的倾角分别为α 斜面的倾角分别为α1和α2 ，从第一个斜 面上高h处由静止释放， 面上高h处由静止释放，试通过定量计算分 析说明小球到达另一个斜面的高度和第一个 斜面的高度是相同的。 斜面的高度是相同的。
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3.试分析和描述全部的物理过程。 试分析和描述全部的物理过程。 试分析和描述全部的物理过程 当释放小球时，由于受合外力不为零， 当释放小球时，由于受合外力不为零，小球 开始沿光滑斜面由静止开始做匀加速， 开始沿光滑斜面由静止开始做匀加速，当到 达最底端时，小球速度达到最大，然后， 达最底端时，小球速度达到最大，然后，在 水平段上，由于小球受合力为零， 水平段上，由于小球受合力为零，做匀速直 线运动，直到水平段的末端。 线运动，直到水平段的末端。在另一个斜面 小球受合力不为零， 上，小球受合力不为零，并且与速度方向相 小球做匀减速运动，直到速度为零。 反，小球做匀减速运动，直到速度为零。
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结论：伽利略斜面实验表明，小球在运动过程 结论：伽利略斜面实验表明， 有某一量是守恒的” 这个量叫做能量。 中，“有某一量是守恒的”，这个量叫做能量。 相互作用的物体凭借其位置而具有的能，叫做势能。 相互作用的物体凭借其位置而具有的能，叫做势能。 物体由于运动而具有的能，叫做动能。 物体由于运动而具有的能，叫做动能。
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5.结合上面的思考和运算，我们可以按照三个渐 5.结合上面的思考和运算， 结合上面的思考和运算 进过程将物理全过程进行抽象化: 进过程将物理全过程进行抽象化: 小球由加速过程过渡到减速过程，恢复到原来的高度。 ①小球由加速过程过渡到减速过程，恢复到原来的高度。 ②加速过程和减速过程中与高度有关的一个物理量在 变化的同时，一个与速度有关的物理量也在变化。 变化的同时，一个与速度有关的物理量也在变化。 ③与高度有关的物理量的变化引起了另一个与速度 有关的物理量的变化。 有关的物理量的变化。
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本节课我们通过伽利略理想斜面实验，分析得 出了能量以及动能和势能的概念，从能量的相 互转化角度认识到，在动能和势能的相互转化 过程中，能的总量保持不变，即能量是守恒的。 通过这节课的学习，使我们建立起了守恒的思 想。
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