第五节 自然界中的守恒定律 1
知道守恒定律在自然界中普遍存在,知道什么是对称和对称性,对称和守恒定律的关系.2.知道能量守恒、动量守恒、质量守恒三大定律,正确地理解以上三大定律.一、守恒与不变1.能量守恒:能量是物理学中最重要的物理量之一,而且具有多种多样的形式,各种形式的能量可以相互转化,但总能量不变.可以说,能量守恒是最重要的守恒形式.2.动量守恒:动量守恒定律通常是对相互作用的物体所构成的系统而言的.适用于任何形式的运动,因此常用来推断系统在发生碰撞前后运动状态的变化.事实上,动量守恒定律与碰撞过程的具体细节无关,这一点是很重要的.二、守恒与对称所谓对称,其本质也是具有某种不变性.物理规律的每一种对称性(即不变性)通常都相应于一种守恒定律.对称和守恒这两个重要概念是紧密地联系在一起的.在中学物理中,我们学过的守恒定律都有哪些
提示:三大守恒定律(质量、能量、动量)、机械能守恒定律、电荷守恒定律等. 动量守恒定律与机械能守恒定律的比较动量守恒定律机械能守恒定律相同点研究对象研究对象都是相互作用的物体组成的系统研究过程研究的都是某一运动过程不同点守恒条件系统不受外力或所受外力的矢量和为零系统只有重力或弹力做功表达式p1+p2=p1′+p2′Ek1+Ep1=Ek2+Ep2表达式的矢标性矢量式标量式某一方向上应用情况可在某一方向独立使用不能在某一方向独立使用运算法则矢量法则进行合成或分解代数运算法则 (1)因为两个守恒定律的守恒条件不同,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,动量不一定守恒.(2)那种见到力学问题就习惯运用牛顿运动定律解决的思维显然是较低层次的,应当根据具体问题用动量的观点、动能的观点以及能量的观点来分析解决问题. 如图所示,质量为 m、速度为 v 的子弹水平击中用细绳悬挂的静止木块,并留在其中.从子弹击中木块到它们一起摆动上升的整个过程中