守恒思想在物理解題中的應用

郝玉蓮

在物理變化的過程中，常存在著某些不變的關(guān)系或不變的量，在討論一個物理變化過程時，對其中的各個量或量的變化關(guān)系進行分析，尋找到整個過程中或過程發(fā)生前后存在著的不變關(guān)系或不變的量，則成為研究這一變化的過程的中心和關(guān)鍵.這就是物理學中最常用到的一種思維方法——守恒法.

利用守恒定律（包括機械能守恒、能量守恒、動量守恒、電荷守恒、質(zhì)量守恒）分析解決物理問題的基本思路.

1.明確研究系統(tǒng)及過程.

2.分析相互作用的物體在該過程中所受力情況及做功情況.判定系統(tǒng)的機械能或動量是否守恒.

3.確定其初、末態(tài)相對應的物理量.

4.正確選擇守恒表達式，列出守恒方程，求解.

注：(1)在利用機械能守恒時，要選取零勢能面.

(2)在利用動量守恒定律時，要注意“矢量性”“同時性”“統(tǒng)一性”.

例3 如圖2所示，一個半徑為r的銅圓盤可以繞垂直于其盤面的中心軸轉(zhuǎn)動，圓盤所在區(qū)域內(nèi)有方向垂直于盤面的磁感應強度為B的勻強磁場，盤的邊緣纏繞著一根長線，線的一端掛著質(zhì)量為m的物體A.電阻R的一端與盤的中心相連接，另一端通過滑片與盤的邊緣保持良好接觸，不計銅盤的電阻，不計摩擦.現(xiàn)由靜止釋放物體A，銅盤也由靜止開始轉(zhuǎn)動，試求銅盤轉(zhuǎn)動時角速度所能達到的最大值.

命題意圖：考查對能的轉(zhuǎn)化和守恒定律在力學與電磁感應現(xiàn)象中的運用能力及綜合分析能力.

錯解分析：分析不清楚本題物理過程及其能量具體轉(zhuǎn)化過程，無法求解.

解題方法與技巧：A下落的過程中機械能減少，電能增加，最后又消耗在R上轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.當銅盤角速度最大時，A物體勻速下降.根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可得：重力的功率等于R發(fā)熱的功率.

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