資源簡介 中小學教育資源及組卷應用平臺 7.1追尋守恒量——能量一.單項選擇1.在伽利略實驗中,小球從斜面A上離斜面底端為h高處滾下斜面,通過最低點后繼續滾上另一個斜面B,小球最后會在斜面B上某點停下來而后又下滑,這點距斜面底端的豎直高度仍為h.在小球運動過程中,下面的敘述正確的是( )①小球在A斜面上運動時,離斜面底端的豎直高度越來越小,小球的運動速度越來越大;②小球在A斜面上運動時,動能越來越小,勢能越來越大;③小球在B斜面上運動時,速度越來越大,離斜面底端的高度越來越??;④小球在B斜面上運動時,動能越來越小,勢能越來越大[來源:學+科+網]A.①② B.②③C.①④ D.③④2. 下列關于功和能的說法正確的是( )A. 功就是能,能就是功B. 物體做的功越多,說明物體具有的能就越大C. 外力對物體不做功,這個物體就沒有能量D. 能量轉化的多少可用功來量度3. 如圖是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器結構圖,圖中①和②為楔塊,③和④為墊板,楔塊與彈簧盒、墊板間均有摩擦,在車廂相互撞擊使彈簧壓縮的過程中 ( )A. 緩沖器的機械能守恒B. 摩擦力做功消耗機械能C. 墊板的動能全部轉化為內能D. 彈簧的彈性勢能全部轉化為動能4.伽利略曾設計如圖所示的一個實驗,將擺球拉至M點放開,擺球會達到同一水平高度上的N點.如果在E或F處釘上釘子,擺球將沿不同的圓弧達到同一高度的對應點;反過來,如果讓擺球從這些點下落,它同樣會達到原水平高度上的M點.這個實驗可以說明,物體由靜止開始沿不同傾角的光滑斜面(或弧線)下滑時,其末速度的大?。? )A. 只與斜面的傾角有關B. 只與斜面的長度有關C. 只與下滑的高度有關D. 只與物體的質量有關5.行駛中的汽車制動后滑行一段距離,最后停下來;流星在夜空中墜落,并發出明亮的光焰;降落傘在空中勻速下降;條形磁鐵在下落過程中穿過閉合線圈,線圈中產生電流.上述不同現象中所包含的相同物理過程是( )A.物體的動能轉化為其他形式的能量[來源:學科網]B.物體的勢能轉化為其他形式的能量C.其他形式的能量轉化為物體的動能D.不同形式能量可以相互轉化6. 下列關于功和能的說法正確的是 ( )A. 功就是能,能就是功B. 物體做功越多,物體的能就越大C. 外力對物體不做功,這個物體就沒有能量D. 能量轉化的多少可用功來量度二.多項選擇7.下列關于物體分別具有什么形式能的說法正確的是( )A.奔馳的駿馬具有動能B.停在空中的直升飛機的機身具有動能C.被壓縮的彈簧具有動能D.運行中的人造衛星既具有勢能,又具有動能8.關于能量概念的說法正確的是( )A.能量的概念是牛頓首先提出的一個力學概念B.能量的概念是伽利略首先提出的一個力學概念C.人類從伽利略斜面理想實驗得到啟發,認識到引入能量概念的重要性D.能量是在人類追尋“運動中的守恒量是什么”的過程中發展起來的一個重要概念9. 關于能量轉化的說法中正確的是 ( )A. 舉重運動員把重物舉起來,體內的一部分化學能轉化為重力勢能B. 電流通過電阻絲使電能轉化為內能C. 內燃機的做功沖程是內能轉化為動能D. 煤炭燃燒的過程中能量不守恒三.計算題10.如果已知動能的表達式為:,其中v表示物體運動的速度。重力勢能的表達式為:,其中h是相對地面的高度。請求出課堂中例題2的結果,對比牛頓定律的求解方法,體會應用守恒觀點解決運動學問題的簡潔性。答案及解析:C 斜面A上物體的重力勢能向物體的動能轉化,而在斜面B上物體的動能向物體的重力勢能轉化,總能量保持不變.2.【答案】D【解析】試題分析:功是能量轉化的量度,做功的過程就是能量轉化的過程,選項A錯誤,D正確;物體做的功越多,說明能量轉化的越多,選項B錯誤;外力對物體不做功,并不說明這個物體就沒有能量,選項C錯誤;故選D.考點:功和能3.【答案】B【解析】試題分析:通過克服摩擦力做功,系統的機械能向內能轉化,結合能量守恒定律分析即可.解:A、通過克服摩擦力做功,系統的機械能向內能轉化,故機械能減小,故A錯誤;B、通過克服摩擦力做功,系統的機械能向內能轉化,故B正確;C、墊塊的動能轉化為彈性勢能和內能,故C錯誤;D、彈簧的彈性勢能轉化為動能和內能,故D錯誤.故選:B.【點評】本題關鍵是明確緩沖器通過摩擦將部分動能轉化為內能,還會儲存部分彈性勢能,再次向內能和動能轉化,基礎問題.4.C 根據動能與重力勢能守恒規律可知,下落的高度越大,則速度就會越大, 因此,速度大小應該與高度有關。5.D 能量式各不相同,但是可以通過做功實現不同形式的能量之間的轉化。6.【答案】D【解析】試題分析:功是能量轉化的量度,做功的過程就是能量轉化的過程,選項A錯誤,D正確;物體做的功越多,說明能量轉化的越多,選項B錯誤;外力對物體不做功,并不說明這個物體就沒有能量,選項C錯誤;故選D.7.AD 動能必須強調是運動著的物體具有的能量8.CD 能量并非由牛頓和伽利略首先提出,是由很多科學家在多種現象的研究基礎上的來的。9.【答案】ABC【解析】舉重運動員舉起重物,使重物的重力勢能變大,消耗了自身的化學能,A正確;電流通過電阻絲,電流做功把電能轉化為內能,B正確;內燃機中的燃料燃燒,對外做功,把內能轉化為機械能,C正確;煤炭燃燒的過程是化學能轉化為內能,總能量也是守恒的,D錯.10.,物體從頂端滑到底端,重力勢能減小了,動能增加了,但總和沒有發生改變,于是可以建立等式:,而牛頓定律解題,首先,要受力分析解出加速度,然后還要選擇復雜的運動學公式,顯然,比較復雜。21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁) HYPERLINK "http://21世紀教育網(www.21cnjy.com)" 21世紀教育網(www.21cnjy.com)中小學教育資源及組卷應用平臺 第七章 第1節追尋守恒量——能量 一、教學目標1.知識與技能:初步了解能量;2.過程與方法:通過具體實例,體會守恒的思想;3.情感態度價值觀:知道能量是守恒的,擁有節約能源的的意識三、教學重點與難點 教學重點:1、加深對能量的認識以及對動能勢能的理解; 2、建立能量守恒的思想,用守恒的意識與思想解決問題。 教學難點:追尋守恒量過程中能量守恒思想的建立。【課前預習】【探究問題一:對能量的認識】1、認識生活中的能量:結合生活實際,請你列舉生活中的能量有哪些??各種能之間的關系是什么?2、明確概念:勢能:物體具有勢能的條件?[來源:學,科,網]動能:影響動能大小的因素有哪些?小結:勢能與動能的概念。【探究問題二:追尋守恒量】認真閱讀教材第七章第一節內容,思考:1.分析伽利略斜面實驗,尋找小球在運動過程中是否具備某種守恒?2.你是如何理解教材上的“記得”這個詞語的?3、如圖所示小球從斜面A上距離地面H高度處由靜止滾下,又滾上另一斜面,斜面均光滑。探究點一:小球從斜面A上由靜止滾下,又滾上另一個斜面過程中,有哪幾個運動過程?(對小球進行運動分析)師:向下勻加速直線運動,再最低點速度最大,之后滾上另一個斜面做勻減速直線運動。探究點二:小球滾上另一個斜面的最大高度也一定等于H嗎?若兩個斜面均是曲面,結果如何?師:一定等于H,若是曲面,結果相同。(極限法與微元法)探究點三:小球在運動過程中似乎“高度”與“速度”可以相互轉化,那么運動過程中存在什么不變的因素嗎?請你猜想: 。師引導學生猜想:猜想1、可能是v+h=C?猜想2、可能是v的某種形式與h的某種形式加起來是常量?猜想3、有一個新的物理量在運動過程中始終守恒?追尋守恒量——理論追尋:小球從光滑斜面上A點,由靜止釋放滾下,依次通過斜面上的B點和C點,設A、B、C三點距水平面高度分別為H,,。小球在B點和C點的速度分別為。則的表達式如何?(用H,,表示,g已知)從A-B運動學方程:從A-C運動學方程:結果: 。小結:找到守恒量—— 。師:結果:=。通過你自己的力量找到守恒量——能量。(新定義的物理量)但具體的表達式是什么,有待于更深入的探討。學生展示結果:從A-B運動學方程:小結:在 守恒的前提下, 是可以相互 的。 體會守恒思想分析問題的優越性。『課后思考』1. 以下哪組物理量均屬于標量 ( )A. 動能、功 B. 位移、速度C. 質量、加速度 D. 力、功率2. 如圖所示,A、B、C、D四圖中的小球以及小球所在的左側斜面完全相同,現從同一高度h處由靜止釋放小球,使之進入右側不同的軌道:除去底部一小段圓弧,A圖中的軌道是一段斜面,高度大于h;B圖中的軌道與A圖中的軌道相比只是短了一些,且斜面高度小于h;C圖中的軌道是一個內徑略大于小球直徑的管道,其上部為直管,下部為圓弧形,與斜面相連,管的高度大于h;D圖中的軌道是個半圓形軌道,其直徑等于h.如果不計任何摩擦阻力和拐彎處的能量損失,小球進入右側軌道后能到達h高度的是 ( )A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ②③3. 下列關于功和能的說法正確的是 ( )A. 功就是能,能就是功B. 物體做功越多,物體的能就越大C. 外力對物體不做功,這個物體就沒有能量D. 能量轉化的多少可用功來量度4. 自由擺動的秋千擺動幅度越來越小,下列說法中正確的是 ( )A. 動能與勢能之和守恒B. 能量正在消失C. 只有動能和重力勢能的相互轉化D. 動能與勢能之和一直減少答案1、【答案】A【解析】試題分析:動能、功、功率只有大小沒有方向,是標量,故選項A正確;位移、速度、加速度、力即有大小又有方向,是矢量,故選項BCD錯誤。考點:矢量和標量2、【答案】A【解析】試題分析:①小球到達最高點的速度可以為零,根據機械能守恒定律得,mgh+0=mgh′+0.則h′=h.故①正確.②小球離開軌道后做斜拋運動,水平方向做勻速直線運動,運動到最高點時在水平方向上有速度,即在最高點的速度不為零,根據機械能守恒定律得,mgh+0=mgh′+mv2.則h′<h.故②錯誤.③小球離開軌道做豎直上拋運動,運動到最高點速度為零,根據機械能守恒定律得,mgh+0=mgh′+0.則h′=h.故③正確.④小球在內軌道運動,通過最高點有最小速度,故在最高點的速度不為零,根據機械能守恒定律得,mgh+0=mgh′+mv2.則h′<h.故D錯誤.故選A。考點:機械能守恒定律【名師點睛】解決本題的關鍵掌握機械能守恒定律和圓周運動最高點的臨界速度,判斷小球在最高點的速度是否為零,通過列式進行分析。3、【答案】D【解析】試題分析:功是能量轉化的量度,做功的過程就是能量轉化的過程,選項A錯誤,D正確;物體做的功越多,說明能量轉化的越多,選項B錯誤;外力對物體不做功,并不說明這個物體就沒有能量,選項C錯誤;故選D.考點:功和能4、【答案】D【解析】秋千擺動過程中,要克服空氣阻力做功,所以機械能不守恒,并不是只有動能和重力勢能轉化,AC錯誤,能量不會消失,客服阻力做功過程中,機械能轉化為其他形式的能了,所以D正確。θHCBAHθv21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁) HYPERLINK "http://21世紀教育網(www.21cnjy.com)" 21世紀教育網(www.21cnjy.com)第1節 追尋守恒量——能量追尋守恒量有必要嗎??? 物理學的任務是發現普遍的自然規律。因為這樣的規律的最簡單的形式之一表現為某種物理量的不變性,所以對于守恒量的尋求不僅是合理的,而且也是極為重要的研究方向。 --------諾貝爾物理學獎獲得者 勞 厄請結合初中所學知識,回答問題: 1、什么是動能?動能與什么物理量有關?請舉一個生活中物體具有動能的實例! 2、什么是勢能?勢能與什么物理量有關?請舉一個生活中物體具有勢能的實例! 3、動能與勢能的總和是什么?『學生先學——課前復習』伽利略理想實驗小球運動中,是否存在守恒量呢?小球“記得”原來的高度 問題1:當小球沿斜面從高處由靜止滾下時,小球的高度不斷減小,而速度不斷增大,說明了什么? 一、能量伽利略理想實驗說明小球憑借其位置而具有的物理量不斷減少,而由于運動而具有的物理量不斷增大。問題2: 當小球從斜面底端沿另一個斜面向上滾時,小球的位置不斷升高,而速度不斷減小,說明了什么問題?說明小球憑借位置而具有的物理量不斷增加,而由于運動而具有的物理量逐漸減少。分析伽利略斜面實驗,尋找小球在運動過程中是否存在某種守恒? 1、伽利略斜面實驗表明,小球在運動過程中,“有某一量是守恒的”,這個量叫做能量或能。問題3:你是如何理解教材上的“記得”這個詞語的? 如果斜面是光滑的,當小球滑上另一個斜面的相同高度時,速度為零,小球好像“記得”自己起始的高度,然后重復前面的運動。 通過以上實驗我們可以觀察到斜面上的小球、單擺中的小球、滾擺中的輪子好像“記得 ”自己起始的高度(或與高度相關的某個量)。 后來的物理學家把這一事實說成是“某個量是守恒的”,并且把這個量叫做能量或能。類似實驗:單擺中的小球滾擺中的輪子伽利略理想斜面實驗中的能量在伽利略斜面實驗中,將小球提高到起始點的高度時,小球被賦予一種形式的能量——勢能,小球在斜面上運動而具有的能——動能。相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫做勢能(potential energy)。彈性勢能重力勢能物體由于運動而具有的能量叫做動能(kinetic energy)。機械能(mechanical energy): 動能與勢能的總和 。二﹑勢能和動能它們具有重力勢能球杠鈴被彈高的人流動的水它們具有彈性勢能 起跳時的跳板它們都具有動能飛馳的足球奔駛的賽車高速飛行的火箭 “有一個事實,如果你愿意,也可以說一條定律,支配著至今所知的一切自然現象……這條定律稱做能量守恒定律。它指出某一個量,我們把它稱為能量,在自然界經歷的多種多樣的變化中它不變化。那是一個最抽象的概念……” ——諾貝爾物理學獎獲得者費恩曼小資料 當小球由最高點沿斜面 A 運動到達最低點時,能量怎樣變化?想一想ABhv0 = 0勢能消失動能全部參考面速度最大高度為0小球到達最低點(參考面)勢能去了哪里?用“能量”怎樣描述伽利略斜面實驗機械能“追尋守恒量”的意義 (1)可行性:物質在運動變化過程中存在守恒量。 (2)重要性:物質在運動變化過程中都要滿足一定的守恒定律。能量無處不在化學能 熱(內)能 電能 風能 太陽能 光能 動能、勢能你還知道哪些形式的能量呢?地熱能 核能 潮汐能 分子熱(運動)能 電磁能各種形式的能量是否會發生相互轉化??探究學生討論:以下各過程中能量形式是如何轉化?摩擦生熱我玩滑滑梯的過程翻滾過山車動物在捕食過程中消耗了什么能?這些能量哪里去了?它捕食獲得了什么能?這些能量來自哪里? 能量轉化是一個普遍的現象,自然界中物質運動形式的變化總伴隨著能量的相互轉化。并且總量不變?!芰渴睾?br/>小 結一、守恒二、能量:守恒量1、勢能:相互作用的物體憑借其位置而具有的能量。2、動能:物體由于運動而具有的能量3、不同形式的能量之間可以相互轉化,保持總能不變。三、“追尋守恒量”的意義1、可行性:物質在運動變化過程中存在守恒量。2、重要性:物質在運動變化過程中都要滿足一定的守恒定律。練習1:如圖所示,一根不可伸長的細繩拴著一個小球在豎直平面內擺動,圖中a、b、c三點分別表示小球擺動過程中的三個不同位置,其中a、c等高。在小球擺動的整個過程中,動能最大時是在______點,在______點重力勢能最大;如果沒有空氣阻力的影響,小球在a點的勢能______(填“大于”“等于”或“小于”)在b點的動能。練習2:舉例說明生活中的一些守恒關系練習3:守恒的思想在物理的發展中也起著很重要的作用,你知道物理學中有關守恒的規律嗎?練習4:下列說法中正確的是( )A.隨著科技的發展,永動機是可以制成的B.太陽照射到地球上的光能轉化成了其他形式的能量,但照射到宇宙空間的能量都消失了C.“既要馬兒跑,又不讓馬兒吃草”違背了能量轉化和守恒定律,因而是不可能的D.有種“全自動”手表,不用上發條,也不用任何形式的電源,卻能一直走動,說明能量可以憑空產生C謝謝21世紀教育網(www.21cnjy.com) 中小學教育資源網站 有大把高質量資料?一線教師?一線教研員?歡迎加入21世紀教育網教師合作團隊?。≡滦竭^萬不是夢!!詳情請看:https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php 展開更多...... 收起↑ 資源列表 7.1追尋守恒量——能量同步練習.doc 7.1追尋守恒量——能量導學案.doc 斜面實驗.swf 第1節 追尋守恒量——能量.pptx 視頻:最大多米諾骨牌陣.mp4 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫