高中物理复杂问题，能量守恒定律的探究与破解

动能定理，机械能守恒和能量守恒这是处理能量问题三种常用的定律。

三个定律归根结底它们本质上是相同的，但在使用上存在区别。其中能量守恒是运用范围最广，也是最适用的，动能定理次之，机械能守恒最后。

在前面的文章里，我们分享了动能定理和机械能守恒的，今天我们来给大家分享能量守恒的知识。

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其他的形式,或者从一个物体转移到其他的物体,在转化或转移的过程中能量的总量保持不变。

表达式：

系统与外界

a.外界对系统不做功，或系统与外界无能量交换，能量只在系统内各种形式之间转化或只在系统内各个物体间转移，即：

b.外界对系统做功，或系统与外界有能量交换，则系统能量的增量，等于外界对系统做的功或外界向系统输入的能量，即：

对能量守恒定律的两点理解

(1)某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，且减少量和增加量一定相等。

(2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等。

能量守恒问题的解题思路

(1)当涉及摩擦力做功，有弹簧，涉及到多个物体的能量问题时，动能定理运用困难，机械能守恒不适用，三种列式方式不易选择时，一般应用能量守恒定律解决问题。

(2)解题时，首先确定初、末状态，然后分析状态变化过程中哪种形式的能量减少，哪种形式的能量增加，求出减少的能量总和

与增加的能量总和

最后由

列式求解。

但在实际运用解决问题的时候，会遇到很多问题，不知道分析哪个过程，能量搜寻不正确，不清楚能量是增加量还是减少量...

所以星博老师独家总结了“逐一搜寻模板”可以突破和避免上述问题。现在分析给大家。

题眼密码：有弹簧、有摩擦、有系统（不止一个物体）

解题模板：“逐一搜寻模板”

解题口诀

• 确定首末位置（研究点E=0或E已知的点）
• “逐一搜寻”
• 列“增加量”=“减少量”，全为正数

下面为各位同学解释一下每句口诀所表达的意思：

1.确定首末位置，研究点（例如求解F点的某一能量）是肯定要选择的，另外一个点要选择能量已知或者能量未知的点。

2.逐一搜寻所有的能量。星博老师将高中阶段涉及到的能量分为了四类：动能，势能，热能，化学能。前面三种能，相信同学们都是非常熟悉的。对于化学能，星博老师将他定义为“研究对象以外的外界对研究对象做的功”。研究问题时，就逐一分析各个能量的变化。

3.最后列增加量等于减少量。动能看首末位置速度的变化，速度增大则动能增大。势能分别看首末位置有无弹簧的形变量的变化和高度的变化，形变量增大，弹性势能增大，高度增加，则重力势能增大。热能看有无焦耳热和摩擦生热产生。化学能看有无外力做功，有则化学能减少，没有则化学能不变。最后列增加量等于减少量，并且全为正数。

例题

长为L的轻质细绳悬挂一个质量为m的小球,其下方有一个倾角为θ的光滑斜面体,放在水平面上,开始时小球与斜面刚刚接触且细绳恰好竖直,如图所示,现在用水平推力F缓慢向左推动斜面体,直至细绳与斜面体平行, 若水平面光滑,则推力做功为多少？

答案：确定首末位置：首末位置选择从开始（能量已知的点）到平行（研究点）。逐一搜寻：没有速度变化，动能不变。没有弹簧形变量的变化，弹性势能不变，但是首位置到末位置高度增加，重力势能增加了

。由于斜面和水平面光滑，没有摩擦生热，没有热量的增加。外力不是恒力做功，不能直接表示，用

表示，则化学能减少了

。

列增加量等于减少量：

当然，这个题难度不高做起来比较简单。但从过程来看，使用逐一搜寻，可以帮助同学们，选择正确的过程分析，将过程中的能量变化，能量转化之间的关系分析清楚，增加同学的做题效率，对于能量问题的解决有极大的帮助。