710-能量守恒定律与能源课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,10,能量守恒定律与能源,10能量守恒定律与能源,重力势能,弹性势,能,动能,势能,机械能,知识回顾,重力势能弹性势能动能势能机械能知识回顾,一、能量,的概念,一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量。,二、能量的多样性,对应于不同的运动形式，能的形式也是多种多的,说一说：,你知道的能量形式,机械能、内能、电能、太阳能、化学能、生物能、原子能等,一、能量的概念二、能量的多样性说一说：机械能、内能、电能、,讨论与思考：,能量之间有联系吗？,太阳能的利用：,太阳能转化为电能,内燃机车：,内能转化机械能,水电站：,水的机械能转化为电能,水果电池：,化学能转化为电能,不同形式的能之间可以在一定条件的情况下相互转化,讨论与思考：能量之间有联系吗？太阳能的利用：太阳能转化为电能,能量守恒定律,1,、能量守恒定律,2,、,导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是什么,?,导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是确立了,永动机,的不可能性和发现了各种自然现象之间的相互联系与转化,、内容：,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,到另一个物体，而在转化或转移过程中，能量的,总量保持不变,、定律的表达式,E,初,E,终,；,E,增,E,减,的内容：,能量守恒定律 1、能量守恒定律 导致能量守恒定律最后确,17,18,世纪许多机械专家就已经论证了永动机是不可能的，法国科学院在,1775,年就正式决定，不再研究和试验任何永动机,历史上有很多人不相信能量守恒定律的人，挖空心思想发明一种不消耗能量，却能不断对外做功的机器,永动机,永动不可能制成的原因：,根据能量守恒定律，任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为另一种形式，而不能无中生有地制造能量，因此第一类永动机是不可能制成的,.,1718世纪许多机械专家就已经论证了永动机是不可能的，法国,滚珠永动机,软臂永动机,阿基米德螺旋永动机,磁力永动机,水塔式永动机,滚珠永动机 软臂永动机 阿基米德螺旋永动机 磁力永动机,练习,下列对能的转化和守恒定律的认识正确的是,(),A.,某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加,B.,某个物体的能量减少必然有其他物体的能量增加,C.,不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器,永动机是不可能制成的,D.,石子从空中落下，最后静止在地面上，说明机械能消失了,ABC,注意：,能量守恒定律是指,能量的总量不变，,但更重要的是指,转化和转移过程中的守恒。,在不同形式的能量间发生转化，在不同的物体间发生转移。,既然能量是守恒的，不可能消灭，为什么我们还要,节约能源,？,练习下列对能的转化和守恒定律的认识正确的是(,能量耗散,燃料燃烧时,一旦把自己的热量释放出去，它就不会再次自动聚集起来供人类重新利用,，电池中的化学能转化为电能，它又通过灯泡转化成内能和光能，热和光被其他物质吸收后变为周围环境的内能，,我们无法把这些内能收集起来重新利用这种现象叫做,能量的耗散,能量耗散燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，它就不会再次自动,能量耗散与能量守恒是否矛盾，该怎样理解,?,能量耗散,能量耗散和能量守恒并不矛盾，能量耗散表明，在能源利用的过程中，即在能量的转化过程中，能量在数量上并没有减少但是可利用的品质上降低了，从便于利用变为不便于利用了。,这是节约能源的根本原因,这说明能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性,能量耗散与能量守恒是否矛盾，该怎样理解?能量耗散,能量转化和转移的方向性,内能总是自发地从高温物体向低温物体转移,而不会自发的由低温物体向高温物体转移,能量转化和转移的方向性内能总是自发地从高温物体向低温物体转移,能量转化和转移的方向性,机械能可以全部转化为内能,而内能不可全部转化为机械能而不引起其他变化,热机的效率不可能,100,0,/,0,（第二类永动机不可能存在）,例如：一辆行驶的小轿车，燃料燃烧产生的内能有,37,0,/,0,通过发动机散热系统排出，,37,0,/,0,直接由排气管排出，有,26,0,/,0,变为发动机输出的机械能,能量转化和转移的方向性机械能可以全部转化为内能例如：一辆行驶,能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性。,正是因为能量转化的方向性，能量的利用受这种方向性的制约，所以能量的利用是有条件的，也是有代价的,通过以上分析我们知道了：,能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过,【,合作共探,1,】,功是能量转化的量度,分析常见力做功与能量转化的对应关系：,合力的功,:_,重力做功：,_,弹力做功：,_,动能变化,W=E,k2,-E,k1,=,E,k,重力势能和其他能相互转化,W,G,=-,E,p,=E,p1,-E,p2,弹性势能和其他能相互转化,W,F,=-,E,p,=E,p1,-E,p2,【合作共探1】动能变化 W=Ek2-Ek1=Ek 重力势,【,合作共探,1,】,功是能量转化的量度,分析常见力做功与能量转化的对应关系：,只有重力、弹簧弹力做功,:,除重力和弹簧弹力之外的力做的功,:,一对相互作用的滑动摩擦力的总功,:,机械能守恒,E=0,机械能变化,W=,E,内能变化,Q=F,f,L,相对,【合作共探1】机械能守恒 E=0机械能变化 W=E,1.,W,G,=,E,重,3.,W,合,=,E,动,2.,W,弹,=,E,弹,4.,其它力做的功（重力、弹力以外的力）与机械能的变化之间的关系：,力学领域中功能关系的主要形式有,1.WG=E重3.W合=E动2.W弹=,功能关系,功能原理,除了重力和弹力外，其他力对物体系所做的功等于物体系机械能的变化,当,W,其,0,时，,E,0,，机械能增加,当,W,其,0,时，,E,0,，机械能减少,5.,系统克服摩擦力所做的总功等于系统机械能的减少量，滑动摩擦力与相对距离的乘积在数值上等于系统产生的内能，即,E,内,=,Q,FS,相,功能关系功能原理 除了重力和弹力外，其他,学以致用,下列说法中正确的是（）,不同形式能量的转化是通过做功来实现的,做功的过程总是伴随着能量的转化（或转移）,某种形式的能量增加,10J,，一定有其他形式的能量减少,10J,某个物体的能量减少,10J,，一定有其他物体的能量增加,10J,ABCD,学以致用下列说法中正确的是（）ABCD,学以致用,在一间隔热很好的密闭房间中，把正在工作的电冰箱门打开，室内空气温度将,(),A,升高,B,不变,C,降低,D,不可能升高,A,学以致用在一间隔热很好的密闭房间中，把正在工作的电冰箱门打开,学以致用,一个物体沿粗糙斜面匀速滑下，则下列说法正确的是（）,A,、物体机械能不变，内能也不变,B,、物体机械能减小，内能不变,C,、物体机械能减小，内能增大，机械能与内能总量减小,D,、物体机械能减小，内能增大，机械能与内能总量不变,D,学以致用一个物体沿粗糙斜面匀速滑下，则下列说法正确的是（,学以致用,一质量均匀、不可伸长的绳索，重为,G,，,A,、,B,两端固定在天花板上，如图所示。现在最低点,C,处施加一竖直向下的力，将最低点缓慢拉至,D,点。在此过程中，绳的重心位置（）,A.,逐渐升高,B.,逐渐降低,C.,先降低后升高,D.,始终不变,D,A,B,C,A,解析 外力对绳索做功，绳索的机械能增加。由于绳索的动能不变，增加的必是重力势能，重力势能增加是重心升高的结果。正确选项为,A,。,点悟：,本题绳索重心的具体位置很难确定，且往往会错误地认为：外力将绳索向下拉，绳索的重心会逐渐降低。这里，我们应用功能原理，对问题作出了正确的判断。,学以致用一质量均匀、不可伸长的绳索，重为G，A、B两端固定在,功和能是紧密联系的，功和能的关系在力学领域主要有哪几种表现形式？,在力学领域中功能关系的主要形式有：,（,1,）重力做功等于重力势能变化量的负值，即,弹簧弹力做的功等于弹性势能变化量的负值，即,（,2,）外力做的总功等于物体的动能变化（动能定理），,即,功和能是紧密联系的，功和能的关系在力学领域主要有哪几种表现形,（,3,）只有重力或弹力做功的系统，系统机械能守恒（机械能守恒定律），即,（,4,）除重力和弹力以外的其它力做的总功，等于系统机械能的变化量（功能原理），即,（,5,）一对滑动摩擦力对系统做的总功等于系统内能的增加，即,（3）只有重力或弹力做功的系统，系统机械能守恒（机械能守恒定,