1.5 自然界中的守恒定律（备课堂）-【上好课】2020-2021学年高二物理同步备课系列（粤教版选修3-5）

粤教版 高中物理选修3-5 第一章 1、用简洁的语言描述此画对你的视觉的冲击 2、从能量的观点，这幅神奇而充满哲理的空间 图形有没有什么问题？ 3、形成这种错觉的原因是什么？ 充满智慧的双眼观察： 一、守恒与不变 记忆中的搜索： 力学中的三 大守恒定律 对应的不变量 机械能守恒定律 机械能 能量守恒定律 能量 动量守恒定律 动量 思考： 1、两个质量相等的小球分别以4m/s、2m/s的速率相向运动，碰撞后粘合在一起，假设以3m/s的速率一起运动，这是否有可能？ 2、两个质量均为m的物体，同时从高为h的地方 以初速度v竖直上抛和平抛，落地时机械能各自 为多少？相等吗？( 以地面为零势能面) 不可能，违背了动量守恒定律 相等 应用了机械能守恒定律 能量守恒： 能量是物理学中最重要的物理量之一，而且具有各种各样的形式,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. 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. 动量守恒: 二、守恒与对称 物理规律的每一种对称性（即不变性）—— 对应于一种守恒定律，对称与守恒紧密联系 在一起，它体现了物理学的和谐美。 物理学家研究的是 { 宇宙结构的对称性 物体运动的对称性 带电粒子在磁场中的运动的对称性 2α R r α M N B O v 平面镜中的物像对称 斜抛物体的运动对称 入射光线 反射光线 ∠i = ∠r A B i r 深度思维： 1、物理学中的概念、规律的对称美： （1）力学中有： 作用力与反作用力 动能定理 动量定理 万有引力定律 库仑定律 机械能守恒定律 动量守恒定律 { { { （2）电磁学中有： 正电和负电、N极和S极、电场与磁场、 电生磁和磁生电、左手定则与右手定则、 电场强度与磁感应强度 2、物理理论体系的简洁、和谐美 一个理论的美学价值越高，它就越可能接近 客观真理，牛顿在《自然哲学的数学原理》一书中 提出： 自然界是简单的 爱因斯坦创立著名的广义相对论和狭义相对论 例如： 牛顿力学中的运动定律和万有引力定律的简洁形式 思考：图中两摆摆长相同，均为L,悬挂于同一高度， A、B两摆球为弹性小球，质量为m且相等，当两摆均 处于自由静止状态时，其侧面刚好接触．向右上方拉动 B球使其摆线伸直并与竖直方向成60°角，然后将其由 静止释放． 试求（1）两球碰后速度各为多少？ （2）碰后A球摆至最大高度时与坚直方向夹角多大？ （不考虑空气阻力） 反思：1、该题中你应用了哪些守恒定律？ 小球摆动过程中的机械能守恒定律 和碰撞过程中的动量守恒定律 2、从此题的结果中，你能体会到物理过程的 “美妙”和“对称”吗？ 思维冲浪： (镜物对称)如图，设有两面垂直于地面的 光滑墙A和B，两墙水平距离为1.0m，从距地面 高19.6m处的一点C以初速度为5.0m/s，沿水平 方向投出一小球，设球与墙的碰撞为弹性碰撞， 求小球落地点距墙A的水平距离.球落地前与墙壁 碰撞了几次?(忽略空气阻力) ★学习体会 通过本节的学习，请用简练 的语言说出你对物理学的感觉。 物理学在破译宇宙密码的同时，实实在在地展示了 其： 三大守恒定律是物质世界和谐性最完美的体现 $$