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利用能量觀點(diǎn)解題
利用能量觀點(diǎn)解題是物理學(xué)上非常重要的方法之一，利用能量觀點(diǎn)解題常常能化難為易，化繁為簡(jiǎn)。下面針對(duì)利用能量觀點(diǎn)解題談?wù)勛约旱捏w會(huì)。
(1)能量守恒定律： 能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體上，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中其總量保持不變。
(2)做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，做了多少功，就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化，功是能量轉(zhuǎn)化的量度。
(3)八種常用的功能關(guān)系
①合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的增量。
②重力做功與物體重力勢(shì)能的減少量相等。
③彈力做功與物體彈性勢(shì)能的減少量相等。
④電場(chǎng)力做功與電荷電勢(shì)能的減少量相等。
⑤分子力做功與分子勢(shì)能的減少量相等。
⑥重力之外(除彈簧彈力)的其他力對(duì)物體所做的功等于物體機(jī)械能的增量。
⑦摩擦生熱： 。
⑧導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的電能等于安培力做功的代數(shù)和的絕對(duì)值。
例題 有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框，質(zhì)量為m，由高度為H處自由落下，如下圖所示。其下邊ab進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域后，線圈開(kāi)始做減速運(yùn)動(dòng)，直到其上邊cd剛好穿出磁場(chǎng)時(shí)速度減為ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的一半，此勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為L(zhǎng)，線框在穿越此勻強(qiáng)磁場(chǎng)過(guò)程中所產(chǎn)生的熱量為多少?
解析 導(dǎo)線框ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)前，動(dòng)能增加了 mv02，重力勢(shì)能減少了mgH，
則依據(jù)動(dòng)能定理得： mv02=mgH
導(dǎo)線框穿越勻強(qiáng)磁場(chǎng)過(guò)程中動(dòng)能減少了，即動(dòng)能減少了：mv02-m()2
導(dǎo)線框穿越勻強(qiáng)磁場(chǎng)過(guò)程中重力勢(shì)能減少了2mgL，其內(nèi)能(熱能)增加了Q，則
Q=mv02-m()2+2mgL=2mgL+mgH
能量守恒思想涉及面廣，如熱力學(xué)第一定律、楞次定律、愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)方程等，其實(shí)都是能量守恒的問(wèn)題，只要我們按上面的解題思路分析問(wèn)題，一定能熟練掌握。
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