然界中可能存在着许多种守恒的因素。
〈设计说明〉复习已学过的伽利略的"理想实验"研究方法,通过学生回忆或教师提示,回想起伽利略的依据是小球总要上升到原来的高度,教师还可以用风趣的语言来描述这个"伽利略小球"是有某种 "灵性"的小球,是"有记忆"、"有愿望"的小球,当它从斜面滚到水平面上时,总是"想着"回到原来的高度,当前方存在上倾的斜面时,小球的"愿望"得以实现,如果一直都是水平面,那么小球就一直带着这个"想要"回到原来高度的"愿望"一直运动下去......但是这些说法都不是物理学的语言,在物理学中,这一事实被说成是"有某一量是守恒的"。
3、如右图所示,小球从斜面A上距地面高度为H处滚下来,又滚上斜面B,若地面和斜面都是光滑的,两个斜面的倾角都未知,
(1)能不能用我们学过的什么知识求出小球到达在各个位置的运动情况?你能证明小球滚上斜面B的最大高度也一定等于H吗?
(2)如果两个斜面是曲面呢?
〈设计说明〉可课前让学生先研究第一个问题的后一问。第二问有难度,教科书中并没有提出这个问题,但作为一个难题,让学生难住了,或者是让他们觉得要用微元法求解太繁琐,从而引出是否存在其他解决问题的捷径的问题,可以激发学生更强的求知欲。
可以想象,伟大的牛顿正是在研究这类问题时发明了微积分的,也许正因为牛顿有非常好的数学天赋,反而使他没有发现更简单的解决问题的方法--一个神奇的规律--能量守恒!
本问题的关注点是:小球在整个运动过程中处于各个位置时"是否始终存在某种不变因素?"
(三)新的探究
一、提出问题
牛顿定律很神奇,因它阐明了自然界的前因后果关系,人们还可用它预见一些简单事物的未来!但是牛顿定律在解决实际问题时是否遇到困难?物理学产生于对自然现象的研究,也要能运用于对自然现象的研究,可是自然界的运动千变万化