第五节　自然界中的守恒定律

[学习目标]1.加深对动量守恒定律和能量守恒定律的理解，能运用这两个守恒定律解决一些简单的与生产、生活相关的实际问题.2.通过物理学中的守恒定律，体会自然界的和谐与统一.

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.

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.

3.守恒定律的本质，就是某种物理量保持不变.能量守恒是对应着某种时间变换中的不变性；动量守恒是对应着某种空间变换中的不变性.

二、守恒与对称

1.对称的本质：具有某种不变性.守恒与对称性之间有着必然的联系.

2.自然界应该是和谐对称的，在探索未知的物理规律的时候，允许以普遍的对称性作为指引.

一、滑块-木板模型

1.把滑块、木板看做一个整体，摩擦力为内力，在光滑水平面上滑块和木板组成的系统动量守恒.

2.由于摩擦生热，机械能转化为内能，系统机械能不守恒，应由能量守恒求解问题.

3.注意：若滑块不滑离木板，就意味着二者最终具有共同速度，机械能损失最多.

例1　如图1所示，B是放在光滑的水平面上质量为3m的一块木板，物块A质量为m，与木板间的动摩擦因数为μ.最初木板B静止，物块A以水平初速度v0滑上长木板，木板足够长，重力加速度为g.求：

图1

(1)木板B的最大速度是多少？

(2)木块A从刚开始运动到A、B速度刚好相等的过程中，木块A所发生的位移是多少？

(3)若物块A恰好没滑离木板B，则木板至少多长？