试论如何利用能量观点解题

利用能量观点解题是物理学上非常重要的方法之一，利用能量观点解题常常能化难为易，化繁为简。下面针对利用能量观点解题谈谈自己的体会。

(1)能量守恒定律： 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体上，在转化或转移的过程中其总量保持不变。

(2)做功的过程就是能量转化的过程，做了多少功，就有多少能量发生转化，功是能量转化的量度。

(3)八种常用的功能关系

①合外力对物体所做的功等于物体动能的增量。

②重力做功与物体重力势能的减少量相等。

③弹力做功与物体弹性势能的减少量相等。

④电场力做功与电荷电势能的减少量相等。

⑤分子力做功与分子势能的减少量相等。

⑥重力之外(除弹簧弹力)的其他力对物体所做的功等于物体机械能的增量。

⑦摩擦生热： 。

⑧导体切割磁感线时产生的电能等于安培力做功的代数和的绝对值。

例题 有一边长为L的正方形导线框，质量为m，由高度为H处自由落下，如下图所示。其下边ab进入匀强磁场区域后，线圈开始做减速运动，直到其上边cd刚好穿出磁场时速度减为ab边进入磁场时速度的一半，此匀强磁场的宽度为L，线框在穿越此匀强磁场过程中所产生的热量为多少?

解析 导线框ab边进入磁场前，动能增加了 mv02，重力势能减少了mgH，

则依据动能定理得： mv02=mgH

导线框穿越匀强磁场过程中动能减少了，即动能减少了：mv02-m()2

导线框穿越匀强磁场过程中重力势能减少了2mgL，其内能(热能)增加了Q，则

Q=mv02-m()2+2mgL=2mgL+mgH

能量守恒思想涉及面广，如热力学第一定律、楞次定律、爱因斯坦的光电效应方程等，其实都是能量守恒的问题，只要我们按上面的解题思路分析问题，一定能熟练掌握。