第一章 第六节 自然界中的守恒定律（课件PPT）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册（粤教版2019）

第一章 动量和动量守恒定律 第六节　自然界中的守恒定律 栏目索引 教材知识 梳理 知识方法 探究 随堂达标 训练 返回导航 物理　选择性必修一（Y） 第一章 动量和动量守恒定律 相互作用 以外 内部 内部 教材知识 梳理 二、动量守恒定律的条件和适用范围 1．条件 (1)系统合外力为零，系统的______守恒． (2)系统在某一方向合外力为零，则系统在______动量守恒． 2．适用范围：动量守恒定律在____、____和____都是适用的． 返回导航 物理　选择性必修一（Y） 第一章 动量和动量守恒定律 总动量 该方向 微观 宏观 宇观 [思考] 如图所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静止． 思考以下问题： (1)两手都放开后，系统受力情况如何？动量是否守恒？ (2)只放开左手后，系统受力情况如何？动量是否守恒？ 返回导航 物理　选择性必修一（Y） 第一章 动量和动量守恒定律 提示　(1)两手都放开后，系统在水平方向上不受外力，合外力为零，系统动量守恒． (2)只放开左手后，系统在水平方向上受到右手向左的作用力，合外力不为零，系统动量不守恒． 返回导航 物理　选择性必修一（Y） 第一章 动量和动量守恒定律 三、机械能守恒和能量守恒定律 1．机械能守恒定律的条件：系统外力与系统内除重力和弹力外的其他内力____________为零． 2．能量守恒定律的意义 (1)系统内部存在除重力和弹力外的其他力(如摩擦力)做功，则系统______发生改变．能量守恒表现为系统机械能的变化量和其他形式能量的变化量是________. (2)如果还有其他外力对系统做功，则系统的______与______________的总和不再守恒．但能量守恒定律在____________仍然适用． 返回导航 物理　选择性必修一（Y） 第一章 动量和动量守恒定律 做功的代数和 机械能 相同的 机械能 其他形式的能量 更大的范围内 [判断] (1)动量守恒与机械能守恒的条件是相同的．( ) (2)系统内有摩擦力做功时，机械能不守恒，但系统总的能量仍是守恒的．( ) (3)如果有其他外力对系统做功，系统的总能量仍然是守恒的．( ) 返回导航 物理　选择性必修一（Y） 第一章 动量和动量守恒定律 × √ × 探究点一　弹簧类碰撞问题 1．对于弹簧类问题，在作用过程中，系统合外力为零，满足动量守恒． 2．整个过程涉及到弹性势能、动能、内能、重力势能的转化，应用能量守恒定律解决此类问题． 3．弹簧压缩最短时，弹簧连接的两物体速度相等，此时弹簧具有最大弹性势能． 返回导航 物理　选择性必修一（Y） 第一章 动量和动量守恒定律 知识方法 探究 如图所示，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C.B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计)．设A以速度v0朝B运动，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动．假设B和C碰撞过程时间极短．求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中， (1)整个系统损失的机械能； (2)弹簧被压缩到最短时的弹性势能． 返回导航 物理　选择性必修一（Y） 第一章 动量和动量守恒定律 解析　(1)从A压缩弹簧到A与B具有相同速度v1时，对A、B与弹簧组成的系统，由动量守恒定律得 mv0＝2mv1① 此时B与C发生完全非弹性碰撞，设碰撞后的瞬时速度为v2，损失的机械能为ΔE，对B、C组成的系统，由动量守恒和能量守恒定律得mv1＝2mv2② eq \f(1,2)mveq \o\al( 2,1)＝ΔE＋eq \f(1,2)·2mveq \o\al( 2,2)③ 联立①②③式解得ΔE＝eq \f(1,16)mveq \o\al( 2,0).④ 返回导航 物理　选择性必修一（Y） 第一章 动量和动量守恒定律 (2)由②式可知，v2＜v1，A将继续压缩弹簧，直至A、B、C三者速度相同，设此速度为v3，此时弹簧被压缩至最短，其弹性势能为Ep，由动量守恒定律和能量守恒定律得 mv0＝3mv3⑤ eq \f(1,2)mveq \o\al( 2,0)－ΔE＝eq \f(1,2)·3mveq \o\al( 2,3)＋Ep⑥ 联立④⑤⑥式解得Ep＝eq \f(13,48)mveq \o\al( 2,0). 返回导航 物理　选择性必修一（Y） 第一章 动量和动量守恒定律 答案　(1)eq \f(1,16)mveq \o\al( 2,0)　(2)eq \f(13,48)mveq \o\al( 2,0) [训练]　质量分别为1 kg、3 kg的滑块A、B静止于光滑水平面上，滑块B左侧连有轻弹簧．现使滑块A以v