必修2 4.3-能量的转化与守恒(沪科版)

声 能
雷 电
太阳能热电站 的光反射板
光 能 （热 内能 能能 ） 塔 式 太 阳 能 热 电 站
电 能
定 律 的 奠 基 者 ︒
效 的 贡 献 ︐ 他 们 被 誉 为 能 量 守 恒
亥 姆 霍 兹 在 这 方 面 做 出 了 卓 有 成
目 前 科 学 界 公 认 ︐ 迈 尔 ︑ 焦 耳 ︑
化 过 程 中 的 数 量 关 系 ︒
案例分析
——没有免费的午餐 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。右图 便是当时人们设计的一种 永动机方案
你认为右图中的轮子 一旦转动起来就能永远 转动起来吗？ 阅读教材，看看为什 么不能实现。 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。
高中物理（沪科版必修2）§4.3
能量是物理学中一个十分重要的物理量。
我们已经重点研究了机械能。除此而外能量还有
内能、电磁能、光能、化学能、核能、生物能等多种 形式。 能量概念的重要性，就表现在能量不仅可以相互 转化，而且在转化过程中总是守恒的。今天我们来研
究能量的转化问题。我们从小汽车的能量转化入手来
因此，可以说是能量的转化与守恒定律引导科学家发现 了中微子。
节约能源，保护环境 让天更蓝，让水更碧
形 式 能 量 的 相 互 转 化 ︐ 以 及 在 转
代 ︐ 许 多 科 学 家 深 入 研 究 了 各 种
从 十 八 世 纪 到 十 九 世 纪 四 十 年
灭 的 光 辉 思 想 ︒
莱 布 尼 兹 等 科 学 家 提 出 运 动 量 不
近 代 科 学 诞 生 以 来 ︐ 笛 卡 尔 ︑
动 不 灭 的 思 想 ︒
研究。
蓄电池 车灯
发动机
发电机
排气管
小汽车的部分结构示意图
电动机 空 调
音响
探究小汽车的能量转化情况
部
车
件
灯 电能 电能
相 关 的 能 量
光能 化学能 机械能
转化/转移
转化 转化 转化
蓄电池 发动机
化学能
发电机
电动机 空 音 调 响
机械能
电能 内能 电能 内能
电能
机械能 内能 声能（机械能） 内能
1、下图是上世纪20年代德国的一张明信片, 拿爱因斯坦开玩笑，思考并讨论：这个永动 机为什么不行？
2、指出下列现象中能量的转化或转移情况：
（1）人在跑步时，身体发热 （2）风吹动帆船前进 （3）放在火炉旁的冷水变热 （4）灯泡通电发光
（5）植物进行光合作用
信息浏览
中微子的发现与能量守恒定律
20世纪30年代，人们发现在某些原 子核反应中能量似乎不守恒，当时有人 提出能量守恒并不是普遍规律的观点。 1993年，奥地利物理学家泡利 （W.Pauli，1900—1958）猜想，之所 以观察到能量“不守恒”，可能因为存 在着一种极其微小的未知粒子，是它带 走了一小部分能量。 意大利物理学家费米（E.Fermi，1901——1954）把这种未知的粒子 叫做中微子。从此，人们一直在努力中微子。 直到1956，人们才在实验室找到了中微子。
转化
转化 转移 转化 转移
排气管
1964年10月16日，我国 的第一颗原子弹爆炸
1967年6月17日，我 国的第一颗氢弹爆炸
核 能
光 、 冲 热 击 辐 波 射
核 爆 炸
生动 植 物物 质体 能的
生人 物体 质内 能的 人 类 的 食 物
生物质能实际上是以化学能的 形式存在的。
光 能
电 能
古 代 中 国 和 古 希 腊 就 提 出 了 化论”、“细胞”的 发现被恩格斯誉为19世纪的三个最伟大的科学发现。 能量守恒定律是在无数实验事实的基础上建立起 来的，是自然科学的普遍规律之一。
自然界一切已经实现的过程都遵守能量守恒定律。
事实证明，一切违反能量守恒定律的过程都是不可能 实现的。 “机械能守恒定律”只是能量守恒定律的特例。