守恒思想在物理解题中的应用

郝玉莲

在物理变化的过程中，常存在着某些不变的关系或不变的量，在讨论一个物理变化过程时，对其中的各个量或量的变化关系进行分析，寻找到整个过程中或过程发生前后存在着的不变关系或不变的量，则成为研究这一变化的过程的中心和关键.这就是物理学中最常用到的一种思维方法——守恒法.

利用守恒定律（包括机械能守恒、能量守恒、动量守恒、电荷守恒、质量守恒）分析解决物理问题的基本思路.

1.明确研究系统及过程.

2.分析相互作用的物体在该过程中所受力情况及做功情况.判定系统的机械能或动量是否守恒.

3.确定其初、末态相对应的物理量.

4.正确选择守恒表达式，列出守恒方程，求解.

注：(1)在利用机械能守恒时，要选取零势能面.

(2)在利用动量守恒定律时，要注意“矢量性”“同时性”“统一性”.

例3 如图2所示，一个半径为r的铜圆盘可以绕垂直于其盘面的中心轴转动，圆盘所在区域内有方向垂直于盘面的磁感应强度为B的匀强磁场，盘的边缘缠绕着一根长线，线的一端挂着质量为m的物体A.电阻R的一端与盘的中心相连接，另一端通过滑片与盘的边缘保持良好接触，不计铜盘的电阻，不计摩擦.现由静止释放物体A，铜盘也由静止开始转动，试求铜盘转动时角速度所能达到的最大值.

命题意图：考查对能的转化和守恒定律在力学与电磁感应现象中的运用能力及综合分析能力.

错解分析：分析不清楚本题物理过程及其能量具体转化过程，无法求解.

解题方法与技巧：A下落的过程中机械能减少，电能增加，最后又消耗在R上转化为内能.当铜盘角速度最大时，A物体匀速下降.根据能的转化和守恒定律可得：重力的功率等于R发热的功率.

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