人教版高中物理必修二7.10-能量守恒定律和能源

能量守恒定律的意义
• 能量守恒定律同生物进化论、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，凡是违反能量守恒定律的过程都是不可能 实现的，例如“永动机”只能以失败而告终。
这是能源危机更深层次的含义，也是 “自然界的能量虽然守恒，但还是要勤俭 能源”的根本原因。
练习：
下列对能的转化和守恒定律的认识正确的是 （） A 某种情势的能量减少，一定存在其他情势的 能增加 B 某个物体的能减少，必然有其他物体的能增 加 C 不需要任何外界的动力而持续对外做功的机 器——永动机是不可能的 D 石子从空中落下，最后停止在地面上，说明 机械能消失了
阿基米德螺旋永动机
一、能量守恒定律
• 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失， 它只能从一种情势转化为别的情势，或者 从一个物体转移到别的物体，在转化或转 移的过程中其总量不变 。
• 某种情势的能减少，一定有其他情势的能 量增加，且减少量和增加量一定相等．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。
• 机械能守恒定律只是能量守恒定律的特例。
二、能源和能量耗散要经常强调要勤俭能源 呢？
能量不是能源
能源：凡是能够提供可利用能量的物质统称 为 能源。含有不可利用或不方便利用能量的物 质不能成为能源。
能源分类：常规能源和新能源两类
常规能源：煤、石油和天然气等
永动机
蒸汽机消耗煤炭，内燃机消耗汽油或 柴油，电动机消耗电力，有没有一种机器， 它不消耗任何燃料或动力，却可以不停地 运转，源源不断的对外做功呢？这种机器 被称为永动机。
显然，永动机是不存在的，历史上人们满怀热情 的设计各种永动机，都以失败告终……
历史上的永动机
奥恩库尔的永动机模型
滚珠永动机
软臂永动机
• 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。
能量的耗散从能量转化的角度反应出自然界中宏观过程的方 向性，所以能量的利用是有条件的，也是有代价的。
勤俭能源
能量耗散和能量守恒并不矛盾，在能 源的利用过程中，即在能量的转化过程中， 能量在数量上并未减少，但在可利用的品 质上却降低了，从便于利用变成不便于利 用的了。
新能源：太阳能、风能、地热、核能等
开发新能源
太 阳 能
风 能
核 能
能量耗散
由于取暖和使 用电器，室内温度 比室外高。热量散 失到室外后，不能 回收重新利用，这 就是能量耗散。
一座房屋的红外线照片
能量转化的方向性
• 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；
小结：
一、能量守恒定律 1．能量转化和永动机的失败。 2．内容：能量既不会消灭，也不会创生，它只 会从一种情势转化为其他情势，或者从一个物体 转移到另外一个物体，而在转化和转移的过程中， 能量的总和保持不变。 二、能源和能量耗散 1．能源与能量 2．能量转化具有方向性，勤俭能源。
作业：
教材P30页 1—3题
电能 磁能
电动机
1820年 奥斯特发现电流的磁效应
磁能 电能
发电机
1831年 法拉第发现电磁感应现象
电能 光能 、内能
电灯
1840年 焦耳发现电流的热效应
想一想：
在一定条件下，系统内的动能和势能相 互转化，但其和保持不变，即机械能守恒定 律。
当其它情势的能量如电能、内能、化 学能、光能等参与转化时，是否服从类似 的规律呢？
7.10 能量守恒定律与能源
我们都学习过哪些情势的能量
• 物体：机械能（动能、势能） • 分子：分子势能（内能、机械波） • 原子：化学能、电能 • 核子：核能，电磁波…… • 电子：电能，电磁波
太阳能 内能 电能
光能 化学能
内能 机械能
1769年瓦特完善蒸汽机的发明成功
化学能 电能
水果电池 1801年 英国化学家戴维发现电流的化学效应