能量守恒定律与能源ppt课件

,第七章：机械能守恒定律,第 10 节：能量守恒定律与能源,1,能量,我们已经知道的能量形式,机械能（重力势能、弹性势能、动能） 风能、电能、光能、内能、核能、 生物能、化学能、太阳能,2,能量转化,各种形式的是可以相互转化的,食物具有化学能，我们的身体把这种化学能转化成为维持生命所必须的内能和机械能。,3,水的机械能转化为电能,能量之间的相互转化,4,能量之间的相互转化,太阳能转化为电能,太阳能转化为内能,5,内燃机车：内能转化为机械能,能量之间的相互转化,6,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下相互转化,能量之间的相互转化,7,量转化与守恒定律,说明下列过程中能量的转化或转移情况 人在跑步时身体发热 风吹动帆船前进 放在火炉旁的冷水变热 电流通过灯泡，灯泡发光 植物进行光合作用,8,E增 E减,一、能量守恒定律,1. 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别的物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。,2. 表达式：E初 E终,9,3. 功能关系,不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的。,重力势能的变化,重力做功,合外力做功,动能的变化,弹簧弹力做功,弹性势能的变化,10,4. 除重力(弹力)外，其他外力对物体所做的总功 W其他 等于物体机械能的变化量 E。,W其他 = E,当 W其他 0 时，E 0，机械能增加 当 W其他 0 时，E 0，机械能减少,做了多少功就有多少能量从一种形式转化为另一种形式，即功是能量转化的量度。,11,第一类永动机,永动机是一类想象中的不需外界输入能源、能量或在仅有一个热源的条件下便能够不断运动并且对外做功的机械。 第一类永动机 不消耗能量而能永远对外做功的机器，称为“第一类永动机”,12,达芬奇装置,在转轮边沿安装一系列的容器，容器中充了一些水银，他想水银在容器中移动有可能使转轮永远地转动，,但是经过仔细研究之后，得出了否定的结论。他从许多类似的设计方案中认识到永动机的尝试是注定要失败的。,13,量守恒定律最后确立的两类重要事实是什么?,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,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，你认为它一旦转动起来就能永远转动起来吗？,1718世纪许多机械专家就已经论证了永动机是不可能的 法国科学院在1775年就正式决定，不再研究和试验任何永动机,14,总结,各种永动机设计方案的失败，制造永动机美好梦想的破灭，对于每一个寻找永动机的人是一个不小的打击。但是，反思这一失败的探索过程，它从反面给人类以启迪。 追寻永动机的失败经历，可以给我们两点启示：首先，失败的经历也有积极的科学研究价值，永动机的种种设计方案的失败，引起了人们的反思，启发了能量转化和守恒的思想，成为能量转化和守恒原理建立的思考线索之一；其次，要依据科学规律办事。,15,1. 一质量为 1 kg 的物体被人用手以 2 m/s 的速度竖直向 上匀速提升 1 m，则下列说法正确的是 ( ) A. 物体上升过程中机械能守恒 B. 物体的机械能增加 10 J C. 合外力对物体做功 2 J D. 物体克服重力做功 2 J,B,16,二、能源和能量耗散,2. 人类利用能源大致经历了三个时期,1. 能源：指能够提供可利用能量的物质。,17,能量耗散 燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，它就不会自动聚集起来供人类重新利用。 能量转化具有方向性,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。但是在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。,18,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,19,2. 下列对能的转化和守恒定律的认识正确的是 ( ) A. 某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加 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,20,1. 下列说法中正确的是 ( ) A. 不同形式能量的转化是通过做功来实现的 B. 做功的过程总是伴随着能量的转化（或转移） C. 某种形式的能量增加 10 J，一定有其他形式的能量 减少 10 J D. 某个物体的能量减少 10 J，一定有其他物体的能量 增加 10 J,ABCD,21,2. 自由摆动的秋千幅度越来越小，直至最后停止摆动， 对于该过程，下列说法正确的是 ( ) A. 机械能守恒 B. 能量正在消失 C. 减少的机械能转化为内能 D. 只有动能和势能相互转化,C,22,3. 一小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的变化情况是 ( ) A. 重力势能减小，动能不变，机械能减小，总能量减小 B. 重力势能减小，动能增加，机械能减小，总能量不变 C. 重力势能减小，动能增加，机械能增加，总能量增加 D. 重力势能减小，动能增加，机械能守恒，总能量不变,B,23,