粤教版高中物理选择性必修第一册第一章动量和动量守恒定律第六节自然界中的守恒定律课件（50页PPT）+学案（有解解析）

第六节　自然界中的守恒定律 学 习 目 标 思 维 导 图 1.知道动量守恒和机械能守恒的条件，能应用守恒规律分析解决问题． 2.知道守恒定律和牛顿第二定律的区别，会选择合适的规律处理动力学问题． 知识点一　动量守恒定律与机械能守恒定律的比较 【知识梳理】 1．系统：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．动量守恒定律在_____、宏观和宇观都是适用的，是自然界普适的基本定律． 3．机械能守恒定律：由于系统内重力或弹力做功只引起系统内动能和势能的相互转化，不改变系统的机械能总量，所以当系统外力与系统内除重力和弹力外的其他内力做功的代数和为_____，则系统的总机械能保持不变． 4．能量守恒定律：在系统机械能增加或减少的同时，必然有其他形式的能量_____或_____，而且系统机械能的变化量和其他形式能量的变化量是相同的． 【重难突破】 1．动量守恒定律与机械能守恒定律的比较 比较 机械能守恒定律 动量守恒定律 研究对象 相互作用的物体组成的系统 相互作用的物体组成的系统 守恒条件 只有重力或弹力做功的物体系统内，其他力不做功 系统不受外力或所受外力的合力等于零 守恒性质 标量守恒(不考虑方向性) 矢量守恒(规定正方向) 适用范围 仅限于宏观、低速领域 到目前为止物理学研究的一切领域 联系 动量守恒定律和机械能守恒定律虽然可以运用理论推导出来，但重要的是它们都可以用实验来验证，因此它们都是实验规律 注意 系统的动量守恒时，机械能不一定守恒；系统的机械能守恒时，其动量也不一定守恒．这是两个守恒定律的守恒条件不同而导致的必然结果．很多情况下，动量守恒但有内力做功，有其他形式的能量转化为机械能，而使机械能不守恒 2.应用“两个守恒”定律求解问题的路线图 例1 (多选)如图所示，质量为M的滑块A放在光滑的水平面上，轻杆一端用活动铰链与A相连，另一端固定一个质量为m的小球B，开始时杆竖直，A、B均静止，给B一个小的扰动，使B从静止开始在竖直面内运动，若A固定在地面上，杆水平时B的速度大小为v1，若A不固定，杆水平时B的速度大小为v2，A的速度大小为v3，不计空气阻力，则下列判断正确的是(　　) A．v1>v2 B．v1＝v2 C．mv2＝Mv3 D．v3＝0 【变式训练1】　(多选)如图所示，质量是10 g的子弹(可看成质点)，以300 m/s的速度射入质量为20 g、长度为0．1 m、静止在光滑水平桌面上的木块．若子弹恰好未射出木块，假设子弹与木块之间的阻力恒定不变，则下列说法正确的是(　　) A．木块和子弹构成的系统动量守恒，机械能守恒 B．木块和子弹最终的速度大小v＝100 m/s C．木块和子弹之间的阻力大小f＝4×103 N D．木块和子弹发生相对运动的时间t＝×10－3 s 知识点二　动量守恒定律与牛顿第二定律的比较 【重难突破】 1．动量守恒定律与牛顿运动定律的比较 比较 牛顿运动定律 动量守恒定律 研究对象 某个物体，而且涉及整个过程的力 由两个或两个以上物体所组成的相互作用系统，且只涉及过程始、末两个状态，与过程中力的细节无关 适用范围 仅限于宏观、低速领域 到目前为止物理学研究的一切领域 物体之间的 相互作用 “力”的角度 “动量”的角度 联系 (1)动量守恒定律与牛顿第二定律在形式上可以相互导出； (2)本质上二者都是经典力学的基本规律，在经典力学中都占有重要地位，不过动量守恒定律更具有普遍意义 2.选用原则 (1)单个物体：受到恒力做匀变速直线运动，尤其涉及加速度时，首选牛顿运动定律． (2)多个物体组成的系统：若涉及碰撞、爆炸、反冲等问题时，应先选用动量守恒定律，然后结合功能关系分析解决． 例2 如图所示，质量为M的木块置于光滑的水平台面上，质量为m的子弹以初速度v0水平向右射向木块，设木块对子弹的摩擦阻力为f，木块足够长，子弹留在木块中 ... ...