自然界中的守恒定律

1、充滿智慧的雙眼觀察：充滿智慧的雙眼觀察：1、用簡潔的語言描述此畫對你的視覺的沖擊、用簡潔的語言描述此畫對你的視覺的沖擊2、從、從能量的觀點能量的觀點，這幅神奇而充滿哲理的空間，這幅神奇而充滿哲理的空間 圖形有沒有什么問題？圖形有沒有什么問題？3、形成這種錯覺的原因是什么？、形成這種錯覺的原因是什么？第五節(jié)第五節(jié)自然界自然界中的守恒定律中的守恒定律一、守恒與不變一、守恒與不變記憶中的搜索：記憶中的搜索：力學(xué)中的三大守恒定律力學(xué)中的三大守恒定律 對應(yīng)的不變量對應(yīng)的不變量 機械能守恒定律機械能守恒定律 機械能機械能能量守恒定律能量守恒定律 能量能量動量守恒定律動量守恒定律 動量動量22112211v

2、mvmvmvm/3/2/1321EEEEEE222121vmhmgmvmgh思考：思考：1、兩個質(zhì)量均為、兩個質(zhì)量均為m的小球分別以的小球分別以4m/s、2m/s的速率相向運動，碰撞后粘合在一起，假設(shè)以的速率相向運動，碰撞后粘合在一起，假設(shè)以3m/s的速率一起的速率一起運動，這是否有可能？運動，這是否有可能？2、兩個質(zhì)量均為、兩個質(zhì)量均為m=1kg的物體，同時從高為的物體，同時從高為h=5m的地方以初速度的地方以初速度vo=10m/s豎直上拋和平豎直上拋和平拋，落地時機械能各自為多少？相等嗎？拋，落地時機械能各自為多少？相等嗎？( 以地以地面為零勢能面，忽略空氣阻力，面為零勢能面，忽略空氣阻力

3、，g=10m/s2)不可能，違背了動量守恒定律不可能，違背了動量守恒定律JmVmghEE100212相等相等應(yīng)用了機械能守恒定律應(yīng)用了機械能守恒定律結(jié)論：運用守恒定律解題的優(yōu)勢：結(jié)論：運用守恒定律解題的優(yōu)勢： 判斷某個變化過程是否可能發(fā)生判斷某個變化過程是否可能發(fā)生 過程發(fā)生后，初、末狀態(tài)之間應(yīng)滿足什么樣過程發(fā)生后，初、末狀態(tài)之間應(yīng)滿足什么樣的關(guān)系的關(guān)系即時應(yīng)用即時應(yīng)用(即時突破，小試牛刀即時突破，小試牛刀) (雙選雙選)(2011年濟南模擬年濟南模擬)一隕石自高空落到山谷中，有一一隕石自高空落到山谷中，有一目擊者，他先是看到火光，隨后聽到巨大聲響，最后他走目擊者，他先是看到火光，隨后聽到巨大

4、聲響，最后他走到隕石旁用手摸了摸隕石，感覺燙手就上述現(xiàn)象所得出到隕石旁用手摸了摸隕石，感覺燙手就上述現(xiàn)象所得出的下列認(rèn)識中正確的是的下列認(rèn)識中正確的是()A隕石的動量消失了，轉(zhuǎn)化為聲、光、熱等形式的能量隕石的動量消失了，轉(zhuǎn)化為聲、光、熱等形式的能量B隕石的動量消失了，這表明隕石與地球碰撞中動量不隕石的動量消失了，這表明隕石與地球碰撞中動量不守恒守恒C隕石與地球碰撞中動量是守恒的，隕石的動量傳遞給隕石與地球碰撞中動量是守恒的，隕石的動量傳遞給了地球了地球D隕石與地球碰撞中，隕石的機械能轉(zhuǎn)化聲、光、熱等隕石與地球碰撞中，隕石的機械能轉(zhuǎn)化聲、光、熱等形式的能量形式的能量CD2RrMNBOv帶電粒子在

5、磁場中的運動的對稱性帶電粒子在磁場中的運動的對稱性平面鏡中的物像對稱平面鏡中的物像對稱入射光線入射光線反射光線反射光線i=rABir斜拋物體的運動對稱斜拋物體的運動對稱二、守恒與對稱二、守恒與對稱 物理規(guī)律的每一種物理規(guī)律的每一種對稱性（即不變性）對稱性（即不變性） 對應(yīng)于一種對應(yīng)于一種守恒定律守恒定律，對稱與守恒緊密聯(lián)系，對稱與守恒緊密聯(lián)系在一起，它體現(xiàn)了物理學(xué)的在一起，它體現(xiàn)了物理學(xué)的和諧美和諧美。物理學(xué)家研究的是物理學(xué)家研究的是宇宙結(jié)構(gòu)的對稱性宇宙結(jié)構(gòu)的對稱性物體運動的對稱性物體運動的對稱性1）力學(xué)）力學(xué)中有：中有： 物理學(xué)物理學(xué)中的概念、規(guī)律的中的概念、規(guī)律的對稱美對稱美：222121

6、vmhmgmvmgh22112211vmvmvmvm21222121mvmvsF合12mvmvtF合作用力與反作用力作用力與反作用力/FF動能定理動能定理動量定理動量定理萬有引力定律萬有引力定律庫侖定律庫侖定律機械能守恒定律機械能守恒定律動量守恒定律動量守恒定律221rmmGF 221rqqF2）電磁學(xué)中有：）電磁學(xué)中有： 正電和負電正電和負電N極和極和S極極電場與磁場電場與磁場電生磁和磁生電電生磁和磁生電左手定則與右手定則左手定則與右手定則電場強度與磁感應(yīng)強度電場強度與磁感應(yīng)強度物理學(xué)物理學(xué)中的概念、規(guī)律的中的概念、規(guī)律的對稱美對稱美：思考：思考：3、圖中兩擺擺長相同，懸掛于同一高度，、圖中

7、兩擺擺長相同，懸掛于同一高度，A、B兩球為彈性小球，質(zhì)量均為兩球為彈性小球，質(zhì)量均為m=1kg，當(dāng)兩擺均處于自，當(dāng)兩擺均處于自由靜止?fàn)顟B(tài)時剛好接觸現(xiàn)向右上方拉動由靜止?fàn)顟B(tài)時剛好接觸現(xiàn)向右上方拉動B球使其上升球使其上升0.2m并保持?jǐn)[線伸直并保持?jǐn)[線伸直(擺線與豎直方向夾角擺線與豎直方向夾角900)，然，然后將后將B由靜止釋放由靜止釋放 試求（忽略空氣阻力，試求（忽略空氣阻力，g=10m/s2）（1）碰后兩球速度）碰后兩球速度各為多少？各為多少？（2）碰后）碰后A球擺至最大高度多大？球擺至最大高度多大？反思：反思：1、該題中你應(yīng)用了哪些守恒定律？、該題中你應(yīng)用了哪些守恒定律？小球擺動過程中的小球

8、擺動過程中的機械能守恒定律機械能守恒定律和碰撞過程中的和碰撞過程中的動量守恒定律動量守恒定律2、從此題的結(jié)果中，你能體會到物理過程的、從此題的結(jié)果中，你能體會到物理過程的 “美妙美妙”和和“對稱對稱”嗎？嗎？小結(jié)：如何利用這些物理規(guī)律來解決力小結(jié)：如何利用這些物理規(guī)律來解決力學(xué)中物體運動情景的問題呢？學(xué)中物體運動情景的問題呢？1、分析物體或系統(tǒng)的運動過程和情景；、分析物體或系統(tǒng)的運動過程和情景；2、分析各運動過程和情景所涉及的物理規(guī)律：、分析各運動過程和情景所涉及的物理規(guī)律： 、牛頓運動定律；、牛頓運動定律； 、動量關(guān)系（動量定理、動量守恒定律）；、動量關(guān)系（動量定理、動量守恒定律）； 、能量

9、關(guān)系（動能定理、機械能守恒定律、能、能量關(guān)系（動能定理、機械能守恒定律、能量守恒定律）量守恒定律）3、列方程求解并驗證結(jié)果。、列方程求解并驗證結(jié)果。4、如圖所示，如圖所示，A、B兩木塊用輕質(zhì)彈簧連接，它們靜兩木塊用輕質(zhì)彈簧連接，它們靜止在光滑水平面上，止在光滑水平面上，A和和B的質(zhì)量分別是的質(zhì)量分別是99m和和100m.一質(zhì)量為一質(zhì)量為m的子彈以速度的子彈以速度v0水平射入木塊水平射入木塊A并且沒有穿并且沒有穿出，在后來的過程中彈簧彈性勢能的最大值是多大？出，在后來的過程中彈簧彈性勢能的最大值是多大？Av0B過程過程1 1：子彈：子彈打入木塊打入木塊A A v1過程過程2 2：彈簧壓縮到最短：彈簧壓縮到最短A A、B B共速，彈性勢能最共速，彈性勢能最大大原長原長動畫演示動畫演示 v1v2學(xué)習(xí)體會