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系進行分析，尋找到整個過程中或過程發生前后存在著的不變關系或不變的量，則成為研究這一變化的過程的中心和關鍵.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、質量守恒）分析解決物理問題的基本思路.

1.明確研究系統及過程.

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.判定系統的機械能或動量是否守恒.

3.確定其初、末態相對應的物理量.

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動，圓盤所在區域內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.現由靜止釋放物體A，銅盤也由靜止開始轉動，試求銅盤轉動時角速度所能達到的最大值.

命題意圖：考查對能的轉化和守恒定律在力學與電磁感應現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上轉化為內能.當銅盤角速度最大時，A物體勻速下降.根據能的轉化和守恒定律可得：重力的功率等于R發熱的功率.

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