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(共16張PPT)
第一章 動量和動量守恒定律
第6節 自然界中的守恒定律
守恒定律
冰壺的碰撞
動量守恒定律
拋出的籃球在空中運動（不計阻力）
機械能守恒定律
能量守恒定律
讓驗電器帶電發生電荷轉移
電荷守恒定律
知識點：守恒與不變、對稱
1.系統：討論物理量的守恒離不開與之相互作用的因素。物理學上常將物體及與之相互作用的因素視為一個系統。
2.守恒與不變
（1）系統內物理量總保持不變
條件：沒有系統外的因素使系統的某些物理量發生改變，物理量只在系統內部轉移或轉化。
（2）系統內部某個物理量的增加量（或減少量）等于系統外部的輸入（或抽取）量。
在冰上表演雙人滑冰時，由于冰面的摩擦因數很小，可以視為兩個滑冰運動員甲和乙組成的系統在水平面內的動量守恒，而在豎直方向上動量不一定守恒.
①內力：系統中物體間的相互作用力叫做內力。
②外力：系統以外的物體施加給系統內物體的力叫做外力。
當系統外力與系統內除重力和彈力外的其他內力做功的代數和為零，則系統的總機械能保持不變，這就是機械能守恒定律.
系統內重力或彈力做功只引起系統內動能和勢能的相互轉化，不改變系統的機械能總量
例1一質量為的物體沿如圖所示的光滑曲面自A點向下滑動，試求物體在三點的速度 、 、 所滿足的關系。
若考慮地球與物體組成的系統，其內力只有重力，而曲面支持力的方向總是與物體運動的方向垂直，因此支持力不做功，由此可見，物體在運動過程中滿足機械能守恒的條件，我們可以用機械能守恒定律來求解.
解：選取物體在B點時的勢能為零勢能面，根據機械能守恒定律，有
得到：
【討論與交流】（1）請比較動量守恒定律與機械能守恒定律；
機械能守恒定律 動量守恒定律
研究對象
守恒條件
適用范圍
守恒性質
相互作用的物體組成的系統
相互作用的物體組成的系統
物體系統內只有重力或彈力做功，其他力不做功
系統不受外力或所受外力的合力為零
僅適用于宏觀、低速領域
適用于目前物理學研究的一切領域
標量守恒（不考慮方向性）
矢量守恒（規定正方向）
【討論與交流】（2）機械能守恒定律與能量守恒定律有什么區別？
①機械能守恒定律反映的是一個系統中只有重力或彈力做功，系統內物體的重力勢能、彈性勢能與動能可以相互轉化，但總的機械能保持不變。
②能量守恒定律反映的是一個系統有機械能損失時，損失的機械能轉化為其他形式的能，總的能量不變。
③能量守恒定律比機械能守恒定律的適用范圍廣。
燒水過程中，電熱壺和水組成的系統能量不守恒。因為系統外的電源給系統輸入了能量
忽略散失的熱量，熱水和保溫鋼瓶內膽以及其中的冷水組成的系統能量守恒。
【想一想】如圖所示，若將一壺熱水倒入盛有冷水的保溫瓶中，忽略散失熱量，那么熱水和保溫鋼瓶內膽及其冷水組成系統能量是否守恒？如果接通電源讓熱水壺燒開水，電熱水壺和水組成的系統能量是否守恒？
【想一想】用細繩拉著小球在光滑水平面做勻速圓周運動，小球機械能守恒嗎？
由于向心力不對小球做功，所以小球機械能守恒.
3.守恒與對稱
（1）物理規律的對稱性就是某種物理狀態或過程在一定的變換下，它服從物理規律的不變；
（2）物理規律的每一種對稱性通常都對應一中守恒定律；
（3）物理中常見的簡單性與對稱性
物質規律 拋體運動、光的可逆性、電流產生磁場與電場感應的對稱性；
物理概念 正電荷負點、N和S磁極、作用力和反作用力等
4.能源利用的新方式
積極開發和利用各種新能源，大力開發水能、生物能等常規能源，加強核能、太陽能、風能、海洋能、地熱能以及其他各種新能源的研究和利用，從而不斷擴大人類的能源種類和來源。
1.列舉出生活中動量守恒、能量守恒、機械能守恒的例子.
動量守恒：臺球桌上兩球碰撞；
能量守恒：純電動車行駛在路面上，電能轉化為車的動能和所有摩擦產生熱量；
機械能守恒：扔出的鉛球在空中運動時，動能和重力勢能相互轉化
2.人類發送地球衛星對地球的運行軌道有影響嗎？
解析：不會有影響。由于地球衛星圍繞著地球運動，從太陽參考系看，衛星和地球是一個整體，發射地球衛星的相互作用力是內力，對系統的速度沒有影響。
3.如圖所示,質量為 的木塊置于光滑的水平臺面上，質量為 的子彈以初速度 水平向右射向木塊，設木塊對子彈的摩擦阻力為f木塊足夠長，子彈留在木塊中，求子彈打進木塊的深度h。
答案：

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