自然界中的守恒定律课件高二上学期物理粤教版(2019)选择性

by甘腾胜@20221201新粤教版(2019)高中物理选择性必修第一册第一章1.6自然界中的守恒定律自然界中的守恒定律你学过哪些守恒定律，它们的内容分别是什么？适用条件又是怎样的？动量守恒定律机械能守恒定律能量守恒定律电荷守恒定律守恒与不变1、系统：讨论物理量的守恒离不开与之相互作用的因素。物理学上常将物体及与之相互作用的因素视为一个系统。2、守恒：在物理学中，守恒的意思是保持在一种完全不变的状态。守恒与不变（1）守恒定律是一个自然状态，它认为若没有系统外的因素使系统的某些物理量发生改变，则系统内物体在相互作用之前和之后，这些物理量的总和是不变的。（2）如果守恒的量在某个地方有所增加时，那么在系统内的另一个地方一定有相同数量的减少。（3）守恒定律的意义在于符合守恒条件时，可以不分析系统内相互作用过程的细节，而对系统的变化状态或一些问题做出判定。（4）物理学中各种各样的守恒定律，本质上就是某种物理量保持不变。一质量为m的物体沿如图所示的光滑曲面自A点向下滑动，试求物体在A、B、C三点的速度vA、vB、vC所满足的关系。例题1机械能守恒定律动量守恒定律研究对象守恒条件适用范围守恒性质相互作用的物体组成的系统相互作用的物体组成的系统物体系统内只有重力或弹力做功，其他力不做功系统不受外力或所受外力的合力为零仅适用于宏观、低速领域适用于目前物理学研究的一切领域标量守恒（不考虑方向性）矢量守恒（规定正方向）讨论与交流1、请比较动量守恒定律与机械能守恒定律讨论与交流2、机械能守恒定律与能量守恒定律有什么区别？①机械能守恒定律反映的是一个系统中只有重力或弹力做功，系统内物体的重力势能、弹性势能与动能可以相互转化，但总的机械能保持不变。②能量守恒定律反映的是一个系统有机械能损失时，损失的机械能转化为其他形式的能，总的能量不变。③能量守恒定律比机械能守恒定律的适用范围广。例题2如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点，现将A无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动。已知圆弧轨道光滑，半径R=0.2m，A和B的质量均为m=0.1kg，A和B整体与桌面之间的动摩擦因素，取重力加速度g=10m/s2，求：（1）与B碰撞前瞬间，A对轨道的压力的大小；（2）碰撞过程中A对B的冲量的大小；（3）A和B整体在桌面上滑动的距离。（1）3N（2）0.1kg·m/s（3）守恒与对称1、物理规律的对称性就是某种物理状态或过程在一定的变换下，它所服从的物理规律不变；2、物理规律的每一种对称性通常都对应这一种守恒定律。碰撞模型【练1】(单)在光滑的水平面上有a、b两球，其质量分别为ma、mb，两球在t0时刻发生正碰，并且在碰撞过程中无机械能损失，两球在碰撞前后的速度－时间图象如图所示，下列关系式正确的是A．ma>mb

B．ma<mbC．ma＝mb

D．无法判断B碰撞模型【练2】(单)如图所示，在光滑水平地面上有A、B两个小物块，其中物体A的左侧连接一轻质弹簧。物块A处于静止状态，物块B以一定的初速度向物块A运动，并通过弹簧与物块A发生弹性正碰。对于该作用过程，两物块的速率变化可用速率-时间图像进行描述，在选项所示的图像中，图线1表示物块A的速率变化情况，图线2表示物块B的速率变化情况，则在这四个图像中可能正确的是B多物体、多过程

C多物体、多过程【练4】质量为M＝2kg的小平板车静止在光滑水平面上，车的一端静止着质量为mA＝2kg的物体A(可视为质点)，如图所示，一颗质量为mB＝20g的子弹以600m/s的水平速度射穿A后，速度变为100m/s，最后物体A相对车静止，求平板车最后的速度是多大？临界问题【练5】如图所示，甲车质量m1＝20kg，车上有质量M＝50kg的人，甲车(连同车上的人)以v＝3m/s的速度向右滑行。此时质量m2＝50kg的乙车正以v0＝1.8m/s的速度迎面滑来，为了避免两车相撞，当两车相距适当距离时，人从甲车跳到乙车上，求人跳出甲车的水平速度(相对地面)至少为多少才能避免两车相撞？不计地面和小车的摩擦，且乙车足够长。人船模型【练6】小车静置在光滑水平面上，站在车上一端的人练习打靶，靶装在车上的另一端，如图所示(小圆点表示枪口)。已知车、人、枪和靶的总质量为M(不含子弹)，每颗子弹质量为m，共n发。打靶时，每发子弹都打中靶且留在靶里，并等前一发打入靶中后，再打下一发。若枪口到靶的距离为d，待打完n发子弹后，小车移动的距离为多少？

板块模型【练7】如图所示，有一质量为m的小物体，以水平速度v0滑到静止在光滑水平面上的长木板的左端，已知长木板的质量为M，其上表面与小物体的动摩擦因数为μ，若小物体恰好不滑离长木板，求木板的长度L。

弹簧模型【练8】如图所示，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C。B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计)。设A以速度v0朝