能量守恒定律在高中物理解题中的应用分析
2018-04-13蓝明浩
数字通信世界 2018年2期
蓝明浩
(青岛市崂山区第一中学,青岛 266100)
在高中物理定律中,以能量守恒定律的涉及范围较广,除力学以外,在光学、电磁学等领域都能够遇到与之相关的题目。解答此类题目,则需要对能量守恒定律相关的理论知识有着一定的掌握,确定能量转化的路径和方式,并用数值对能量的转化进行度量。
1 能量守恒定律的应用
与其它定律不同,能量守恒定律的使用并不具有明确的局限性,在适用范围上较广,如机械运动、分子运动等能够用到,下面通过几个例题进行分析。
1.1 机械运动中能量守恒定律的应用
物体在机械运动过程中会伴随着能量的转移,如摩擦力导致的机械能向热能的转换,根据功能定理可知:外力做功与系统内部保守内力做功之和等于系统机械能的变化量,此定理同样适用于多质点机械运动情况。当不存在外力的情况下,系统内多质点的保守内力做功并没有发生机械能向其它形式能量的转化。无论何种机械运动方式,都满足能量守恒定律的要求,根据能量转换过程中的相关参数变化,可以对能量变化情况进行量化,其中参数包括距离、位移、速度等。
例1:如图 1所示,在水平面上放有两个物体,分别为A、B,两者之间用轻质弹簧连接,现已知mA=2mB,其中,物体A紧贴墙壁,此时对物体B施加外力F,F的方向指向物体A,此时力F对轻质弹簧做功为W,当撤去外力F时,求物体A离开墙壁时的最大弹性势能为多少?

图1
解析:为简化分析步骤,这里可将A、B看作一个系统,根据能量守恒定律可知,物体A的弹性势能最大时间发生于物体A、B具有相同速度时,也就意味着轻质弹簧形变最大的时间点。……
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