高中物理 1.5 自然界中的守恒定律課件 粵教版選修3-5.ppt
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,高中物理選修3-5粵教版,第五節(jié) 自然界中的守恒定律,目標(biāo)定位 1.加深對(duì)動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律的理 解,能運(yùn)用這兩個(gè)守恒定律解決一些簡(jiǎn)單的與生產(chǎn)、生活相 關(guān)的實(shí)際問(wèn)題.2.通過(guò)物理學(xué)中的守恒定律,體會(huì)自然界的和 諧與統(tǒng)一,一、動(dòng)量守恒定律 1內(nèi)容:如果一個(gè)系統(tǒng)不受_,或者所受_的矢量和為0,這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變 2表達(dá)式:對(duì)于兩個(gè)物體組成的系統(tǒng),常寫成:p1p2 _或m1v1m2v2_ 3適用條件:系統(tǒng)不受_或者所受_矢量和為零,外力,外力,p1P2,m1v1m2v2,外力,外力,二、機(jī)械能守恒定律 1. 內(nèi)容:如果一個(gè)系統(tǒng)只有_做功,則系統(tǒng)在發(fā)生動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化過(guò)程中,_的總量保持不變 3適用條件:只有_或_做功 三、守恒與不變 1能量守恒:_是物理學(xué)中最重要的物理量之一,而且具有_的形式,各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化但總能量_,重力或彈力,機(jī)械能,重力,彈力,能量,各種各樣,不變,2動(dòng)量守恒:動(dòng)量守恒定律通常是對(duì)_的物體所構(gòu)成的系統(tǒng)而言的適用于_的運(yùn)動(dòng),因此常用來(lái)推斷系統(tǒng)在發(fā)生碰撞前后運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的_ 3守恒定律的本質(zhì),就是某種物理量保持不變能量守恒是對(duì)應(yīng)著_變換中的不變性;動(dòng)量守恒是對(duì)應(yīng)著_變換中的不變性 四、守恒與對(duì)稱 1對(duì)稱的本質(zhì):也是具有某種不變性所以守恒與對(duì)稱性之間有著必然的聯(lián)系 2自然界應(yīng)該是和諧對(duì)稱的,在探索未知的物理規(guī)律的時(shí)候,允許以普遍的對(duì)稱性作為指引.,相互作用,任何形式,變化,某種時(shí)間,某種空間,一、爆炸類問(wèn)題 解決爆炸類問(wèn)題時(shí),要抓住以下三個(gè)特征: 1動(dòng)量守恒:由于爆炸是在極短的時(shí)間內(nèi)完成的,爆炸物體間的相互作用力遠(yuǎn)大于受到的外力,所以在爆炸過(guò)程中,系統(tǒng)的動(dòng)量守恒 2動(dòng)能增加:在爆炸過(guò)程中,由于有其他形式的能量(如化學(xué)能)轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,因此爆炸后系統(tǒng)的總動(dòng)能增加 3位置不變:爆炸的時(shí)間極短,因而作用過(guò)程中,物體產(chǎn)生的位移很小,一般可忽略不計(jì),可以認(rèn)為爆炸后, 物體仍然從爆炸的位置以新的動(dòng)量開始運(yùn)動(dòng),【例1】 從某高度自由下落一個(gè)質(zhì)量為M的物體,當(dāng)物體下落h時(shí),突然炸裂成兩塊,已知質(zhì)量為m的一塊碎片恰能沿豎直方向回到開始下落的位置,求: (1)剛炸裂時(shí)另一塊碎片的速度; (2)爆炸過(guò)程中有多少化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能?,二、滑塊滑板模型 1把滑塊、滑板看作一個(gè)整體,摩擦力為內(nèi)力,則在光滑水平面上滑塊和滑板組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 2由于摩擦生熱,把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,則系統(tǒng)機(jī)械能不守恒應(yīng)結(jié)合能量守恒求解問(wèn)題 3注意滑塊若不滑離木板,最后二者具有共同速度,【例2】 如圖151所示,在光滑的 水平面上有一質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板,以 速度v0向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),將質(zhì)量 為m的小鐵塊輕輕放在木板上的A點(diǎn),這時(shí)小鐵塊相對(duì)地面速度為零,小鐵塊相對(duì)木板向左滑動(dòng)由于小鐵塊和木板間有摩擦,最后它們之間相對(duì)靜止,已知它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,問(wèn): (1)小鐵塊跟木板相對(duì)靜止時(shí),它們的共同速度多大? (2)它們相對(duì)靜止時(shí),小鐵塊與A點(diǎn)距離多遠(yuǎn)? (3)在全過(guò)程中有多少機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?,圖151,三、子彈打木塊類模型 1子彈打木塊的過(guò)程很短暫,認(rèn)為該過(guò)程內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,則系統(tǒng)動(dòng)量守恒 2在子彈打木塊過(guò)程中摩擦生熱,則系統(tǒng)機(jī)械能不守恒,機(jī)械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)損失的機(jī)械能等于阻力乘于相對(duì)位移即Efs相對(duì) 3若子彈不穿出木塊,則二者最后有共同速度,機(jī)械能損失最多,【例3】 一質(zhì)量為M的木塊放在光滑的水平面上,一質(zhì)量為m的子彈以初速度v0水平飛來(lái)打進(jìn)木塊并留在其中,設(shè)木塊與子彈的相互作用力為f.試求: (1)子彈、木塊相對(duì)靜止時(shí)的速度v. (2)系統(tǒng)損失的機(jī)械能、系統(tǒng)增加的內(nèi)能分別為多少? (3)子彈打進(jìn)木塊的深度l深為多少?,四、彈簧類模型 1對(duì)于彈簧類問(wèn)題,在作用過(guò)程中,系統(tǒng)合外力為零,滿足動(dòng)量守恒 2整個(gè)過(guò)程涉及到彈性勢(shì)能、動(dòng)能、內(nèi)能、重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)化,應(yīng)用能量守恒定律解決此類問(wèn)題 3注意:彈簧壓縮最短時(shí),彈簧連接的兩物體速度相等,此時(shí)彈簧最短,具有最大彈性勢(shì)能,【例4】 如圖152所示,A、B、C三個(gè)木塊的質(zhì)量均為m,置于光滑的水平面上,B、C之間有一輕質(zhì)彈簧,彈簧的兩端與木塊接觸而不固連將彈簧壓緊到不能再壓縮時(shí)用細(xì)線把B和C緊連,使彈簧不能伸展,以至于B、C可視為一個(gè)整體現(xiàn)A以初速v0沿B、C的連線方向朝B運(yùn)動(dòng),與B相碰并粘合在一起以后細(xì)線突然斷開,彈簧伸展,從而使C與A、B分離已知C離開彈簧后的速度恰為v0.求彈簧釋放的勢(shì)能,圖152,- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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