1、高一物理必修2第七章机械能守恒定律第1节追寻守恒量能量 包头市百灵庙中学 史殿斌1.在伽利略的实验中（图7.1-1），小球一旦滚下斜面 A，它就要继续滚上另 一个斜面 B。重要的是，伽利略发现了具有启发性的事实：无 论斜面 B比斜面 A 陡些或缓些，小球最后总会在斜面上的某 点速度变为0，这点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度 相同。2.在伽利略斜面小球实验中，看起来，小球好像“记得”自己起始的高度，或与高度相 关的某个量。然而，“记得”并不是物理学的语言。后来的物理 学家把这一事实说成是“某个量是守恒的”，并且把这个量叫 做能量能量或能能。3.当伽利略把小球从桌面提高到起始点的高度时，他赋
2、予小 球一种形式的能量，我们称它为势能。相互势能。相互 作用的物体凭借其位置作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能。而具有的能量叫做势能。4.当伽利略释放小球后，小球开始运动，获得速度，当它到 达斜面的底部时，已经处于桌面的平面上。以前由于它在桌面 上方的某一高度而具有的势能，这时已经消失，但是，小球获 得了运动。这个事实可以理解为，能量并未丢失，而是以另一 种形式出现，我们称它为动能。物体由于运动动能。物体由于运动 而而具有的能量叫做动能。具有的能量叫做动能。5.当小球继续沿斜面 B 升高时，它会变慢，因而不断失去 动能；但它的高度在增加，势能不断被“回收”。当小球速度变 为 0 时，小球
3、相对桌面的高度又达到它在实验起始时的高度，其全部动能都转化成势能。6.如果不采用能量的概念，我们也可以利用以前的语言来描述这个实验。我们可以说：为 了把小球从桌面提高斜面上的某个位置，伽利略施加了与重力相反的力；当他释放小球时，重力使小球滚下斜面A。在斜 面的底部，小球由于惯性而滚上斜面 B。7.但是，这样的描述不能表达一个最重要的事实：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它开始运动时的高度，不会更高一点，也不会更低一点。这 说明某种“东西”在小球运动过程中是不变的，这个“东西”就是能量。课堂训练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
4、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惯性 B重力 C速度 D能量2如图所示，在伽利略的斜面实验中，小球从斜面A上某一点由静止开始滚下，然后滚上一对接的斜面B。无论斜面B比斜面A陡些或缓些，小球最后总会在斜面B上的某点速度为零，这点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度相同。这一事实表明，在这个运动过程中，有一量是守恒的，这个量叫做（）A能量 B矢量 C标量 D质量 3关于伽利略的斜面实验，以下说法正确的是（）A无论斜面是否光滑，小球滚上的高度一定与释放的高度相同B实际上小球滚上的高度会比释放的
5、高度要小一些C只有在斜面绝对光滑的理想条件下小球滚上的高度才与释放的高度相同D伽利略的斜面理想实验反映了在小球的运动过程中存在某个守恒量4.在伽利略实验中，小球从斜面A上离斜面底端h高处滚下斜面，通过最低点后继续滚上另一个斜面B，小球最终会在斜面B上某点停下来而后又下滑，这点距斜面底端的竖直高度仍为h，在小球运动过程中，下列说法正确的是（）.小球在A斜面向上运动时，动能越来越小，势能越来越大.小球在A斜面向上运动时，离斜面底端的竖直高度越来越小，小球的运动速度越来越大。.小球在B斜面上向下运动时，速度越来越大，离斜面底端的高度越来越小.小球在B斜面上向下运动时，动能越来越小，势能越来越大5伽利
6、略用两个对接的斜面进行实验，一个斜面固定，让小球从固定斜面上滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面，斜面倾角逐渐改变至零，如图所示。伽利略设计这个实验的目的是为了说明（）A如果没有摩擦，小球将运动到与释放时相同的高度B如果没有摩擦，小球运动时能量守恒C维持物体做匀速直线运动并不需要力D如果物体不受到力，就不会运动6伽利略在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有（）A倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比B倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比C斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关D斜面长度一定时，小
7、球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关7.如图所示，伽利略在研究自由落体运动的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面顶端从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有（）A.证实小球沿斜面的运动是匀加速直线运动B.合理外推得到了牛顿第一定律C.斜面上小球运动速度的变化对时间是均匀的D.斜面上小球运动速度的变化对位移是均匀的8.如图所示，一根不可伸长的细绳拴着一个小球在竖直平面内摆动，图中a、b、c三点分别表示小球摆动过程中的三个不同位置，其中a、c等高。在小球摆动的整个过程中，动能最大时是在 点，在 点势能最大；当小球从a运动到b的过程中 能转化为 ；小球从b运动到c的过程中 转化为 。9.伽利略理想斜面实验使人们认识到引入能量概念的重要性。在此理想实验中，能说明能量在小球运动过程中不变的理由是（）A.小球滚下斜面时，高度降低，速度增大B.小球滚上斜面时，高度增加，速度减小C.小球总是能准确地到达与起始点相同的高度D.小球能在两斜面之间永不停止地来回滚动课堂训练10下列现象中，物体动能转化为势能的是（）A秋千从最高处荡向最低处B张开的弓箭水平射出去C骑自行车匀速驶上斜坡D正在腾空上升的礼花弹
