对理想斜面实验的初步分析提问1:猜一猜他看出的转化的事实是什么?(高度与速度,还要具体说一下,如下滑时高度转化为速度等,若有人直接说出势能与动能,则指出伽利略时代还没有这两个概念)提问2:猜一猜他看出的守恒的事实是什么?(一个与高度有关的量和一个与速度有关的量之和守恒,若回答出势能、动能之和守恒,引导同上,若回答出高度与速度之和守恒,引导出这是描述物体运动的两个不同概念,单位都不一样,无法相加)提问3:假设你是伽利略,而且掌握了牛顿运动定律和运动学
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f公式,能不能从理论上证明出与高度有关的量和与速度有关的量之和守恒?(提醒:把h0、h、v放在一个公式中,分析从P点释放到Q点过程中已知四个量,而学过的运动学公式中每个公式都有四个量)
h0hv2v2v2h0hhh0si
2gsi
2g2g
总结1:伽利略对理想斜面实验的分析:高度与速度相互转化,转化过程中与高度有关的量和与速度有关的量之和守恒。2、给出动能与势能的概念,体会动能与势能转化并守恒的普遍存在性。伽利略的发现在今天看来就是我们初中学过的能量转换与守恒的思想。其中与高度有关的量我们现在叫它势能;与速度有关的量我们现在叫它动能。动能与势能的概念,请用势能和动能描述一下理想斜面实验中的转化与守恒的事实。提问4:动能与势能相互转化,但转化过程中总能量守恒的物理过程肯定有很多,只是你没有特意注意,现在在大脑中搜索一下,试着列举出几个动能与势能相互转化但总能量可能守恒的实例?重点列举两个:(1)视频:游乐场中的海盗船和秋千。双线摆演示(老师给出双线摆这个名字);并演示证明左右最高点一样高,若时间允许可以让学生探究如何用这些器材证明左右一样高(提醒证明方法不唯一)。最后采用底部放置直尺,左右摆开的最大距离相等)(2)视频:滚摆。悠悠球演示提问5:课本开头给出了费恩曼的一段话,(老师阅读),费恩曼是何许人,也同学们课下自己去了解,他的这段话的意思是自然界的一切现象都受能量的转化与守恒定律支配,回忆初中所学知识,除了动能和势能外,还学过哪些能量?列举出它们
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f可以相互转化且总能量可能守恒的实例?如电能转化为光能等。总结2:(1)
势能相互作用的物体凭借其位置而具有的能量能量动能物体由于运动而具有的能量
(2)在理想斜面实验中,动能与势能相互转化,转化过程中总能量守恒。(3)能量的转化与守恒是自然界普遍存在r