自然界中的守恒定律

1、充满智慧的双眼观察：充满智慧的双眼观察：1、用简洁的语言描述此画对你的视觉的冲击、用简洁的语言描述此画对你的视觉的冲击2、从、从能量的观点能量的观点，这幅神奇而充满哲理的空间，这幅神奇而充满哲理的空间 图形有没有什么问题？图形有没有什么问题？3、形成这种错觉的原因是什么？、形成这种错觉的原因是什么？第五节第五节自然界自然界中的守恒定律中的守恒定律一、守恒与不变一、守恒与不变记忆中的搜索：记忆中的搜索：力学中的三大守恒定律力学中的三大守恒定律 对应的不变量对应的不变量 机械能守恒定律机械能守恒定律 机械能机械能能量守恒定律能量守恒定律 能量能量动量守恒定律动量守恒定律 动量动量22112211v

2、mvmvmvm/3/2/1321EEEEEE222121vmhmgmvmgh思考：思考：1、两个质量均为、两个质量均为m的小球分别以的小球分别以4m/s、2m/s的速率相向运动，碰撞后粘合在一起，假设以的速率相向运动，碰撞后粘合在一起，假设以3m/s的速率一起的速率一起运动，这是否有可能？运动，这是否有可能？2、两个质量均为、两个质量均为m=1kg的物体，同时从高为的物体，同时从高为h=5m的地方以初速度的地方以初速度vo=10m/s竖直上抛和平竖直上抛和平抛，落地时机械能各自为多少？相等吗？抛，落地时机械能各自为多少？相等吗？( 以地以地面为零势能面，忽略空气阻力，面为零势能面，忽略空气阻力

3、，g=10m/s2)不可能，违背了动量守恒定律不可能，违背了动量守恒定律JmVmghEE100212相等相等应用了机械能守恒定律应用了机械能守恒定律结论：运用守恒定律解题的优势：结论：运用守恒定律解题的优势： 判断某个变化过程是否可能发生判断某个变化过程是否可能发生 过程发生后，初、末状态之间应满足什么样过程发生后，初、末状态之间应满足什么样的关系的关系即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀) (双选双选)(2011年济南模拟年济南模拟)一陨石自高空落到山谷中，有一一陨石自高空落到山谷中，有一目击者，他先是看到火光，随后听到巨大声响，最后他走目击者，他先是看到火光，随后听到巨大

4、声响，最后他走到陨石旁用手摸了摸陨石，感觉烫手就上述现象所得出到陨石旁用手摸了摸陨石，感觉烫手就上述现象所得出的下列认识中正确的是的下列认识中正确的是()A陨石的动量消失了，转化为声、光、热等形式的能量陨石的动量消失了，转化为声、光、热等形式的能量B陨石的动量消失了，这表明陨石与地球碰撞中动量不陨石的动量消失了，这表明陨石与地球碰撞中动量不守恒守恒C陨石与地球碰撞中动量是守恒的，陨石的动量传递给陨石与地球碰撞中动量是守恒的，陨石的动量传递给了地球了地球D陨石与地球碰撞中，陨石的机械能转化声、光、热等陨石与地球碰撞中，陨石的机械能转化声、光、热等形式的能量形式的能量CD2RrMNBOv带电粒子在

5、磁场中的运动的对称性带电粒子在磁场中的运动的对称性平面镜中的物像对称平面镜中的物像对称入射光线入射光线反射光线反射光线i=rABir斜抛物体的运动对称斜抛物体的运动对称二、守恒与对称二、守恒与对称 物理规律的每一种物理规律的每一种对称性（即不变性）对称性（即不变性） 对应于一种对应于一种守恒定律守恒定律，对称与守恒紧密联系，对称与守恒紧密联系在一起，它体现了物理学的在一起，它体现了物理学的和谐美和谐美。物理学家研究的是物理学家研究的是宇宙结构的对称性宇宙结构的对称性物体运动的对称性物体运动的对称性1）力学）力学中有：中有： 物理学物理学中的概念、规律的中的概念、规律的对称美对称美：222121

6、vmhmgmvmgh22112211vmvmvmvm21222121mvmvsF合12mvmvtF合作用力与反作用力作用力与反作用力/FF动能定理动能定理动量定理动量定理万有引力定律万有引力定律库仑定律库仑定律机械能守恒定律机械能守恒定律动量守恒定律动量守恒定律221rmmGF 221rqqF2）电磁学中有：）电磁学中有： 正电和负电正电和负电N极和极和S极极电场与磁场电场与磁场电生磁和磁生电电生磁和磁生电左手定则与右手定则左手定则与右手定则电场强度与磁感应强度电场强度与磁感应强度物理学物理学中的概念、规律的中的概念、规律的对称美对称美：思考：思考：3、图中两摆摆长相同，悬挂于同一高度，、图中

7、两摆摆长相同，悬挂于同一高度，A、B两球为弹性小球，质量均为两球为弹性小球，质量均为m=1kg，当两摆均处于自，当两摆均处于自由静止状态时刚好接触现向右上方拉动由静止状态时刚好接触现向右上方拉动B球使其上升球使其上升0.2m并保持摆线伸直并保持摆线伸直(摆线与竖直方向夹角摆线与竖直方向夹角900)，然，然后将后将B由静止释放由静止释放 试求（忽略空气阻力，试求（忽略空气阻力，g=10m/s2）（1）碰后两球速度）碰后两球速度各为多少？各为多少？（2）碰后）碰后A球摆至最大高度多大？球摆至最大高度多大？反思：反思：1、该题中你应用了哪些守恒定律？、该题中你应用了哪些守恒定律？小球摆动过程中的小球

8、摆动过程中的机械能守恒定律机械能守恒定律和碰撞过程中的和碰撞过程中的动量守恒定律动量守恒定律2、从此题的结果中，你能体会到物理过程的、从此题的结果中，你能体会到物理过程的 “美妙美妙”和和“对称对称”吗？吗？小结：如何利用这些物理规律来解决力小结：如何利用这些物理规律来解决力学中物体运动情景的问题呢？学中物体运动情景的问题呢？1、分析物体或系统的运动过程和情景；、分析物体或系统的运动过程和情景；2、分析各运动过程和情景所涉及的物理规律：、分析各运动过程和情景所涉及的物理规律： 、牛顿运动定律；、牛顿运动定律； 、动量关系（动量定理、动量守恒定律）；、动量关系（动量定理、动量守恒定律）； 、能量

9、关系（动能定理、机械能守恒定律、能、能量关系（动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律）量守恒定律）3、列方程求解并验证结果。、列方程求解并验证结果。4、如图所示，如图所示，A、B两木块用轻质弹簧连接，它们静两木块用轻质弹簧连接，它们静止在光滑水平面上，止在光滑水平面上，A和和B的质量分别是的质量分别是99m和和100m.一质量为一质量为m的子弹以速度的子弹以速度v0水平射入木块水平射入木块A并且没有穿并且没有穿出，在后来的过程中弹簧弹性势能的最大值是多大？出，在后来的过程中弹簧弹性势能的最大值是多大？Av0B过程过程1 1：子弹：子弹打入木块打入木块A A v1过程过程2 2：弹簧压缩到最短：弹簧压缩到最短A A、B B共速，弹性势能最共速，弹性势能最大大原长原长动画演示动画演示 v1v2学习体会