能量守恆定律可以說是大部分高中生學習高中物理時的一個門檻,很難跨越,究其原因,是對一些基本的設定不是很清晰,體系也不會建立,所以,小編今天講講我們平時可能並不太留意的一些能量設定。
第一、除有特殊說明有空氣阻力作用或必須考慮空氣阻力外,認為,所有情形都是在真空中進行的。如一個物體在光滑水平面上運動,不受外力作用下,做什麼運功呢,答案是勻速直線運動,那麼,我們知道運動的物體在空氣中是會受到空氣阻力作用的,阻力大小與速度二次方成正比,所以,除非情境中默認為無空氣阻力,也就是真空環境,否則,就會出現矛盾結論。
第二、如何建立一個能量守恆體系呢,這可能是最關鍵的點,也是大家最關心的點。方法是這樣的:用一個可自由放大縮小的絕對封閉的框,框住研究對象,以及研究對象運動過程中所接觸的任何物體,包括空氣(題裡說明有)。絕對封閉的意思是不與外界發生物質能量交換,本身也不釋放和吸收任何能量,且內部是真空環境,不吸收能量,也不產能,所以說,能量就只在研究對象及研究對象所接觸的任何物體間相互傳播或轉移,框內總能量不變,這樣就構成了一個能量守恆體系,假如所研究對象很龐大,比如地球,那麼這個框自由放大到地球外,假如研究的是一個電荷,就無限縮小,框住電荷及它運動過程中所接觸的任何其它微粒或場即可(具體可以看視頻講解)。
第三、凡是帶「輕」這個字的物體,一律視為不用考慮它們的動能,重力勢能,像輕繩,輕杆,輕彈簧(但不影響受力分析,且彈簧的彈性勢能必須考慮)。
第四、涉及到彈性變形的,認為,相互碰撞的物體間不發生塑性變形,即能量不會轉變成形變能,只發生其它能之間的轉變,且碰撞二字,一般情況下,可結合動量守恆定理,這樣,結合能量守恆,就可解未知參數。
第五、帶電微粒在電場、磁場中運動,對它們的能量變化影響很小,因此,電、磁場的能量變化可以忽略不計(具體可以看視頻講解)。
第六、每個物體都有內能。
具體可看下圖示例: