追寻守恒量能量优秀教案及教学设计
时间:2015-12-19 来源:未知 作者:实习编辑 点击:次
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追寻守恒量能量优秀教案及教学设计中包括伽利略的斜面实验、物体的势能与动能、追寻守恒量等等知识点，有需要的请直接下载追寻守恒量能量优秀教案及教学设计学习。
探究一、伽利略的斜面实验
诺贝尔物理学奖获得者费恩曼曾说：“有一个事实，如果你愿意，也可说一条定律，支配着至今所知的一切自然现象……这条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.那是一个最抽象的概念……”
然而，正是这个最抽象的概念，却是物理学中最重要、意义也最深远的概念之一.
“能量”是牛顿没有留给我们的少数力学概念之一，但是在牛顿之前，我们就能发现它的萌芽.能量及其守恒的思想，在伽利略的实验中（图5－1－1）已经显现出来了.
在这个实验中，小球一滚下斜面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陡些还是缓些，小球最后总会在斜面上的某点停下来，这点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度相同.看起来，小球好像“记得”自己起始的高度.然而，“记得”并不是物理学的语言.在物理学中，我们把这一事实说成是“有某一量是守恒的”，并且把这个量叫做能量（energy）或能.
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探究二、物体的势能与动能
当伽利略把小球从桌面提高到起始点的高度时，他赋予小球一种形式的能量，我们称它为势能（potential energy），并且可以说：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能.
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，现在已经消失.但是，小球获得了运动.这个事实可以理解为：势能并未丢失，而是转化成另一种形式的能量，我们称它为动能（kinetic energy），并且可以说：物体由于运动而具有的能量叫做动能。
探究三、追寻守恒量
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”.当小球最后静止下来时，其全部动能都转化成势能，小球相对桌面的高度又达到它在实验起始时的高度.
引入能量的概念是在物理学发展中追寻守恒量的一个重要事例.
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：“为了提高小球，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.”
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同它开始点相同的高度，绝不会更高一点，也绝不会更低一点.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.
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