高中物理第七章第1節(jié)《追尋守恒量》課件新人教版必修.ppt

追尋守恒量,問題一 如圖所示，用彈簧測(cè)力計(jì)掛一個(gè)重10N的金屬塊，使金屬塊部分浸入臺(tái)秤上的水杯中（水不溢出），當(dāng)系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為6N，則臺(tái)秤的示數(shù)與金屬塊不浸入相比( ) A、保持不變 B、增加10N C、增加6N D、增加4N,解法一 對(duì)金屬塊受力分析，求得水對(duì)物體的浮力為4N，根據(jù)牛頓第三定律，金屬塊對(duì)水的反作用力為4N; 對(duì)水杯和水組成的系統(tǒng)受力分析，求得臺(tái)秤對(duì)水杯的作用力將增加4N，所以選項(xiàng)D正確。,解法二 金屬塊重10N是個(gè)定值，彈簧測(cè)力計(jì)平衡掉其中6N ，則剩下4N最終必定由臺(tái)秤承擔(dān)，所以選擇D選項(xiàng)。,解法二表面上看來沒有解法一嚴(yán)謹(jǐn)，但實(shí)際上卻體現(xiàn)了“追尋守恒量”的深刻思想。,問題二 如圖所示，在一個(gè)盛滿水的容器內(nèi)放入一塊冰。不考慮水的熱膨脹，在冰的融解過程中，容器內(nèi)的水會(huì)繼續(xù)溢出嗎?為什么？,分析探究 當(dāng)冰靜止在水面時(shí)，由阿基米德定律可以推理出冰的質(zhì)量等于冰排開的水的質(zhì)量。而冰融解成水的前后質(zhì)量不變，實(shí)際上就相當(dāng)于冰在融解過程中將體積縮小成虛線以下部分的體積，所以水不會(huì)溢出。,在這里，雖然冰發(fā)生了物態(tài)變化，但我們?nèi)绻业搅俗兓械氖睾懔勘馁|(zhì)量。,即冰塊,從而很容易地推理出它們?cè)隗w積上存在的置換關(guān)系，圓滿地解決了所提出的問題。,的質(zhì)量等于“水塊”,的質(zhì)量,注：阿基米德定律：浸入液體中的物體所受浮力的大小等于其排開液體所受重力的大小 。,F浮=M冰g F浮= M水g,M冰g= M水g M冰= M水,有一個(gè)事實(shí)，如果你愿意也可以說是一條定律，支配著至今所知的一切現(xiàn)象這條定律就是能量守恒定律，它指出有某個(gè)量，我們把它稱為能量，在自然界經(jīng)歷的多種多樣的變化中它不變化，那是一個(gè)最抽象的概念 1965年諾貝爾物理獎(jiǎng)獲得者理查德費(fèi)恩曼,觀察,伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)（斜面均光滑）,追尋守恒量,觀察,追尋守恒量,高度,速度,追尋守恒量,能量 （energy）,勢(shì)能： （potential energy）,動(dòng)能： (kinetic energy),相互作用的物體憑借其位置 而具有的能量,物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量,關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)過程的描述,1、小球從一個(gè)斜面的某一高度由靜止滑下，并運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)斜面的同一高度，經(jīng)歷了哪幾個(gè)運(yùn)動(dòng)過程？ 2、這些過程各有什么特點(diǎn)？,可見，如果斜面是光滑的，當(dāng)小球滑上另一個(gè)斜面的相同高度時(shí)，速度為零，小球好像“記得”自己起始的高度，然后重復(fù)前面的運(yùn)動(dòng)。,現(xiàn)在我們將過程的物理過程抽象化,1、小球由加速過程過渡到減速過程，恢復(fù)到原來的高度 2、加速過程與減速過程中與高度有關(guān)的一個(gè)物理量在變化的同時(shí)，一個(gè)與速度有關(guān)的物理量也在變化 3、與高度有關(guān)的物理量的變化引起了另一個(gè)與速度有關(guān)的物理量的變化,問題四 在伽利略的斜面理想實(shí)驗(yàn)中，存在什么樣的守恒量？,高度？,運(yùn)動(dòng)快慢？,勢(shì)能？,動(dòng)能？,動(dòng)能與勢(shì)能的和？,結(jié)論,伽利略斜面實(shí)驗(yàn)表明： 小球在運(yùn)動(dòng)過程中，“有某一量是守恒的”，這個(gè)量叫能量。 相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫做勢(shì)能。 物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能。,追尋守恒量,勢(shì)能,追尋守恒量,動(dòng)能,請(qǐng)用動(dòng)能和勢(shì)能的概念來描述伽利略的斜面實(shí)驗(yàn),能力提高,思考題,分別以豎直上拋的小球和單擺的擺球?yàn)槔f明小球的勢(shì)能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化情況。在這兩個(gè)個(gè)例子中是否存在著能的總量保持不變？,小結(jié),一、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)表明 “有某一量是守恒的”，這個(gè)量叫做能量。 二、能量 1、勢(shì)能：相互作用的物體憑借其位置而具有的能量。 2、動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量。 三、“追尋守恒量”的意義 1、可行性：物質(zhì)在運(yùn)動(dòng)變化過程中存在守恒量。 2、重要性：物質(zhì)在運(yùn)動(dòng)變化過程中都要滿足一定的守恒定律。,練習(xí),試列舉生活中的幾個(gè)例子，說明不同形式的機(jī)械能可以相互轉(zhuǎn)化。在轉(zhuǎn)化過程中能的總量是否保持不變？,