能量守恒定律ppt课件
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三 能量守恒定律
在力学部分已知道,在只有重力或弹力 对物体做功的条件下 (或者不受其 他外力的作用下),物体的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)发生 相互转化,机械能守恒。 思考:1.为什么图中的小球在来回摆动过程中达到的最高点会越来越低呢?
2.为什么机械钟要定时上发条?
小球左右摆动
1.为什么图中的小球在来回摆动过程中达到的最高点会越来越低呢?
能量守恒定律
能量及其 世界上存在着不同形式的能量, 转化 能量之间可以相互转化
能量守恒 定律 能量是守恒的、永动机是不存在的
这是因为小球受到了空气的阻力,在摆动过 程中不断生热,小球的机械能不守恒。
如果把小球和空气分子的内能加上,总能量 仍然不变。
也就是说,考虑机械能和增加的内能,能量 仍然是守恒的。
小球左右摆动
2.为什么机械钟要定时上发条? 钟摆、指针在运动过程中也会发生能量损耗, 机械能转化为内能,机械能总量减小; 上发条后,弹簧发条不断将弹性势能补充给 钟摆,维持正常的摆动。 如果考虑机械能和内能,总能量依然是守恒的。
永动机不可能实现,因为抽水机在此过程中, 机械存在摩擦,有部分机械能会转化为内能, 即机械能会逐渐减少,所以机械能总量不守 恒,永动机装置不能实现。
永动机的失败,从反面证明了能量守恒 定律的正确性。
1.某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板,在光照时发电,给电动机供电以
调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转换是( C )
一 形形色色的能量
讨论交流 物体具有的能量 你能说出下图中这些物体具有的是什么能量吗?
在空中运动的足球 机械能
一缕阳光 太阳能
烫手的暖气片 内能
电池 化学能
在空中运动的足球 一缕阳光
烫手的暖气片
电池
足球在空中运动; 太阳内部的原子核在发生剧烈的变化; 暖气片内的水中,大量水分子在做无规则的热运动; 电池一旦接入闭合回路,它内部的化学成分将持续发生反应…… 运动形式的多样性,对应着能量的多样性。
二 不同形式能量的相互转化
能量可以从一个物体转移到另一个物体,在一定条件下, 形式多样的能量之 间还可以相互转化。
在空中运动的足球
一缕阳光
足球的重力势能 转化成动能
太阳能转化成 内能
烫手的暖气片
电池
内能转移到 空气
化学能转化成 电能
观察 能量之间的转化 试着分析以下过程中的能量转化情况。
小球左右摆动 动能、势能不断相互转化
能量守恒定律: 能量既不能创造,也不会消灭;当能量从一个物体转移到其他物体或 从一种形式转化为其他形式时,总量不变。这称为能量守恒定律。
1.一种能增加,总伴随着另一种形式能减少或者另一物体转 移而来; 2.该定律是大量实验事实得出,是人们对自然现象长期观察 和研究的科学总结。所有能量转化和转移过程,都遵守能量 守恒定律。 3.能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一, 是人们认识自然和改造自然的重要科学依据。
四 永动机是不可能实现的
历史上曾有人妄想,不用消耗能量就能使机器运转,或用很少的能量就能 使机器永不停息地运转,并为此设计、制作了各种各样的“永动机”,结果 都失败了。如图所示是历史上两种“永动机”的模型示意图。
讨论交流 如图所示是一位“发明家”设计的一种永动机。他的设想是: 利用上水池的水向下的冲力使水轮发电机发电,然后,利用发电机发出的 电能驱动抽水机把下水池的水再抽回上水池。这样不断循环下去,就可以 制成一个永动机。在此过程中,水轮发电机 还可以抽出一部分电能供用电器使用。真是 一种美妙的设想!遗憾的是,这个永动机不 能持续运转。你能分析一下这种永动机失败 的原因吗?
机械能转化为电能
太阳能转化为电能
电能转化为机械能 电能转化为内能
蓄电池充电时,电能 转化为化学能
从能量利用和转化角度来讲,现代化的生活就是以电能为中心的能量转化 和利用的过程。
讨论交流 我们生产、生活中的能量从哪里来? 观察下图,你能得到哪些认识?
通过上图可以发现,我们生产、生活中利用的能量追根溯源,大都来自太 阳。太阳的辐射,向地球传递了巨大的能量。
小球上下运动 动能与势能(包括重力势能和弹性 势能)不断相互转化
试着分析以下过程中的能量转化情况。
V
a
b
由a点出发,以速度v运动的木块在 摩擦力作用下到b点停止。 木块的动能全部转化为内能
电流通过灯丝,灯泡发光 电能转化为光能和内能
既然不同形式的能量是可以相互转化的,为了便于传递、输送,我们利用 最广泛的能量形式是哪一种呢?
3.在下列事例中,属于机械能转化为内能的是( B ) A.铁棒在火上烤得很热 B.汽车紧急刹车,轮胎发热 C.燃烧木材取暖 D.给电炉通电,电炉发热
4.在各种形式的能量转化的过程中,下列说法中正确的是( C) A.机械能一定守恒 B.各种形式的能量都守恒 C.各种形式的能的总量一定守恒 D.只有机械能转化为内能
A.电能→机械能→光能
B.光能→机械能→电能
C.光能→电能→机械能
D.机械能→电能→光能
2.水电站用拦河坝提高上游水位,被提高了水位的水流下泄时,冲击水轮
机的叶轮,带动发电机发电。在这个过程中,能量的转化顺序是( B )
A.动能、势能、电能
B.势能、动能、电能
C.内能、电能、动能
D.动能、电能、势能
11.1 能量守恒定律
人类的生产、生活都离不开能量, 能量以多种形式存在于自然界,每一 种形式的能对应于一种运动形式。总结一下,你知道哪些形式的能量?
常见的能量:机械能、内能、电能、光能,电磁能、化学能、太阳能等。
1.了解能量存在不同的形式,能解释生产、生活 中各种形式的能量是如何转化的。 2.理解能量守恒定律,知道永动机不可能制成。