高中物理必修二_7.10_能量守恒定律与能源
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1840年，他发现将通 电的金属丝放入水中，水会
发热，通过精密的测试，
焦耳发现了电热之间的关系 －焦耳定律。
焦耳从1840－1878年近40年的时间里，研究了电流的 热效应，研究了空气压缩时温度的升高，以及化学，机械作用 之间的联系，他做了400多次实验，为能量守恒定律的确立奠 定了坚实的实验基础。
机械能 内能
精品课件
一 1 （1）能量的转移
刚煮好的鸡蛋放入凉水中 内能：鸡蛋 凉水
精品课件
动能：风 帆船
一 1（1）能量的转化
两个相同的铅球在光滑的水平面上相向运动， 碰撞后粘在一块。并静止在地面上
？
动能
内能
精品课件
一 1（2）什么是永动机
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。
迈尔
迈尔在1814年11月25日生于德国 。他的父亲是位药剂师。少年时代的迈 尔，经常跟着父亲去看制作各种药品的 试验。1838年，迈尔在蒂宾根大学获得 学位。25岁的迈尔正式在汉堡开业行医 。
1840到1841年初，迈尔在一艘海 轮上当了几个月的随船医生。这段旅程 成为了他在物理学上作出成就、从医学 的途径得出能量守恒的结论的起点。
迈尔(1814－1878) 精品课件
1840年2月22日，迈尔跟着船队来到印度尼西亚，当时很多 船员患了肺炎，在医治中迈尔发现他们的静脉血不像生活在温带 国家中的人的静脉血那样颜色暗淡，而是像动脉血那样新鲜。这 一现象引起了迈尔的深思。迈尔认为人的血液之所以是红的是因 为里面含有氧，而食物中含有化学能，被氧化时像机械能一样可 以转化为热，维持人的体温。在热带高温情况下，人要维持体温 ，机体只需要吸收较少的热量，所以机体中食物的燃烧过程减弱 了，因此静脉血中留下了较多的氧。迈尔认为， 热能、化学能 、机械能都是等价的，而且是可以相互转化的。1842年迈尔从 “无不生有，有不变无”和“原因等于结果”的观念出发，表述 了物理、化学过程中各种力(能)的转化和守恒的思想。迈尔是历 史上第一个提出能量守恒定律的人。
精品ຫໍສະໝຸດ Baidu件
一 2. 能量守恒定律的建立过程 亥姆霍兹
亥姆霍兹 （ 1821—1894），德 国物理学家和生理学家。1821年10月 31日生于柏林波茨坦的一个中学教师 家庭。中学毕业后在军队服役8年，取 得公费进入在柏林的皇家医学科学院， 并柏林大学旁听。1842年获医学博士 学位后，被任命为波茨坦驻军军医。 1847年他在新成立的德国物理学会发表了著名的“关 于能量的守恒”的讲演，第一次用数学方式系统地阐述了 能量守恒原理 。
打雷放电时间极短，但电流异常强大。放电时产生的强光
，就是闪电。闪电时释放出的大量热能，能使局部空气温度瞬间
升高１万 —2万摄氏度。电能 精品课件 能
光能、 声能、 内
光合作用
光能 化学能
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：
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，即服从机械能守恒定律。
当其它形式的能量如电能、内能、化学能、 光能等参与转化时，是否服从类似的规律呢？
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一 1（2）永动机的梦想
大约在1570年，意大利有一 位教授叫泰斯尼尔斯，提出用磁石 的吸力可以实现永动机。他的设计
如图所示，A是一个磁石，铁球C
受磁石吸引可沿斜面滚上去，滚到
上端的E处，从小洞B落下，经曲面 BFC返回，复又被磁石吸引，铁球
就可以沿螺旋途径连续运动下去。
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一 1（2）永动机的梦想
7.10 能量守恒定律与能源
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塔式太阳能热电站
电站有一个高塔，塔顶上装有锅炉，塔的周围装有平面反射
镜，它把阳光反射后集中在锅炉上，把锅炉内的工作物质水
加热成高温高压蒸汽。高温高压蒸汽通过管道输送到汽轮发
电机。
太阳能 内能 精品课件 机械能
电能
雷电
雷电是大气 中的一种放电现 象。雷雨云在形 成过程中，一部 分积聚起正电荷， 另一部分积聚起 负电荷，当这些 电荷积聚到一定 程度时，就产生 放电现象。
据说很久很久以前，在印度有一个被地主压迫的可怜人， 他每天被迫干好多活，终于有一天， 这个可怜的年轻人厌倦了 这种生活，他就想 ：有没有一种机器可以代替我干活呢? 它 只干活不休息，也不需要什么能量 ，要是有的话就太好了
据说这个就是最早的关于永动机的想法 。这个思想的火 花在1200年前从印度出发， 传到了伊斯兰教世界， 并传到了 西方。
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一 2. 能量守恒定律的建立过程 焦耳
英国物理学家。1818年12月 24日生于索尔福。他父亲是酿酒厂 的厂主。焦耳从小体弱不能上学， 在家跟父亲学酿酒，并利用空闲时 间自学化学、物理。他很喜欢电学 和磁学，对实验特别感兴趣。后来 成为英国曼彻斯特的一位酿酒师和
焦耳（1818－1889）业余科学家。
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4.能量守恒定律的意义
一 1（1）能量的转化
电动机 电能 机械能 发电机 机械能 电能
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一 1（1）能量的转化
焦耳定律Q=I2 Rt 电能 内能
电能
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光能 、内能
一 1（1）能量的转化
化学能
内能
机械能 水能（动能、重力势能）
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电能
一 1（1）能量的转化
水果电池 化学能 电能
上世纪20年代德国的一张明信片,拿爱因斯坦开玩笑 想想看这个永动机为什么不行？
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一 1（2）永动机梦想的破灭
此外，人们还提出过利用轮子的惯性 、细管子的毛细作用、 电磁力、流水等获 得有效动力的种种永动机设计方案，但都 无一例外地失败了
层出不穷的永动机设计方案，都在科 学的严格审查和实践的无情检验下一一失 败了。1775年，法国科学院宣布“本科学 院以后不再审查有关永动机的一切设计” 。
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内容提要
一、能量守恒定律
二、能源和能量耗散
1.能量守恒定律确立的依据 （1）能量的转化与转移 （2）永动机不可能制成 2.能量守恒定律的建立过 程 迈尔 焦耳 亥姆霍兹
1.能源的分类 2·能源与社会发展 3.为什么要节约能源
（1）能源短缺 （2）环境恶化 （3）能量耗散
3.能量守恒定律的内容
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一 1（2）永动机的启示
制造永动机的美好梦想虽然破灭 了，但是，反思这一失败的探索过程， 它从反面给人类以启迪：永动机不可 能制成，是不是说明自然界存在着一 条法则，它使我们不可能无中生有地 获得能量？也就是说自然界各种能量 之间存在着一定的转化关系。
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一 2. 能量守恒定律的建立过程
1840年，他发现将通 电的金属丝放入水中，水会
发热，通过精密的测试，
焦耳发现了电热之间的关系 －焦耳定律。
焦耳从1840－1878年近40年的时间里，研究了电流的 热效应，研究了空气压缩时温度的升高，以及化学，机械作用 之间的联系，他做了400多次实验，为能量守恒定律的确立奠 定了坚实的实验基础。
机械能 内能
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一 1 （1）能量的转移
刚煮好的鸡蛋放入凉水中 内能：鸡蛋 凉水
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动能：风 帆船
一 1（1）能量的转化
两个相同的铅球在光滑的水平面上相向运动， 碰撞后粘在一块。并静止在地面上
？
动能
内能
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一 1（2）什么是永动机
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。
迈尔
迈尔在1814年11月25日生于德国 。他的父亲是位药剂师。少年时代的迈 尔，经常跟着父亲去看制作各种药品的 试验。1838年，迈尔在蒂宾根大学获得 学位。25岁的迈尔正式在汉堡开业行医 。
1840到1841年初，迈尔在一艘海 轮上当了几个月的随船医生。这段旅程 成为了他在物理学上作出成就、从医学 的途径得出能量守恒的结论的起点。
迈尔(1814－1878) 精品课件
1840年2月22日，迈尔跟着船队来到印度尼西亚，当时很多 船员患了肺炎，在医治中迈尔发现他们的静脉血不像生活在温带 国家中的人的静脉血那样颜色暗淡，而是像动脉血那样新鲜。这 一现象引起了迈尔的深思。迈尔认为人的血液之所以是红的是因 为里面含有氧，而食物中含有化学能，被氧化时像机械能一样可 以转化为热，维持人的体温。在热带高温情况下，人要维持体温 ，机体只需要吸收较少的热量，所以机体中食物的燃烧过程减弱 了，因此静脉血中留下了较多的氧。迈尔认为， 热能、化学能 、机械能都是等价的，而且是可以相互转化的。1842年迈尔从 “无不生有，有不变无”和“原因等于结果”的观念出发，表述 了物理、化学过程中各种力(能)的转化和守恒的思想。迈尔是历 史上第一个提出能量守恒定律的人。
精品ຫໍສະໝຸດ Baidu件
一 2. 能量守恒定律的建立过程 亥姆霍兹
亥姆霍兹 （ 1821—1894），德 国物理学家和生理学家。1821年10月 31日生于柏林波茨坦的一个中学教师 家庭。中学毕业后在军队服役8年，取 得公费进入在柏林的皇家医学科学院， 并柏林大学旁听。1842年获医学博士 学位后，被任命为波茨坦驻军军医。 1847年他在新成立的德国物理学会发表了著名的“关 于能量的守恒”的讲演，第一次用数学方式系统地阐述了 能量守恒原理 。
打雷放电时间极短，但电流异常强大。放电时产生的强光
，就是闪电。闪电时释放出的大量热能，能使局部空气温度瞬间
升高１万 —2万摄氏度。电能 精品课件 能
光能、 声能、 内
光合作用
光能 化学能
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：
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，即服从机械能守恒定律。
当其它形式的能量如电能、内能、化学能、 光能等参与转化时，是否服从类似的规律呢？
精品课件
一 1（2）永动机的梦想
大约在1570年，意大利有一 位教授叫泰斯尼尔斯，提出用磁石 的吸力可以实现永动机。他的设计
如图所示，A是一个磁石，铁球C
受磁石吸引可沿斜面滚上去，滚到
上端的E处，从小洞B落下，经曲面 BFC返回，复又被磁石吸引，铁球
就可以沿螺旋途径连续运动下去。
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一 1（2）永动机的梦想
7.10 能量守恒定律与能源
精品课件
塔式太阳能热电站
电站有一个高塔，塔顶上装有锅炉，塔的周围装有平面反射
镜，它把阳光反射后集中在锅炉上，把锅炉内的工作物质水
加热成高温高压蒸汽。高温高压蒸汽通过管道输送到汽轮发
电机。
太阳能 内能 精品课件 机械能
电能
雷电
雷电是大气 中的一种放电现 象。雷雨云在形 成过程中，一部 分积聚起正电荷， 另一部分积聚起 负电荷，当这些 电荷积聚到一定 程度时，就产生 放电现象。
据说很久很久以前，在印度有一个被地主压迫的可怜人， 他每天被迫干好多活，终于有一天， 这个可怜的年轻人厌倦了 这种生活，他就想 ：有没有一种机器可以代替我干活呢? 它 只干活不休息，也不需要什么能量 ，要是有的话就太好了
据说这个就是最早的关于永动机的想法 。这个思想的火 花在1200年前从印度出发， 传到了伊斯兰教世界， 并传到了 西方。
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一 2. 能量守恒定律的建立过程 焦耳
英国物理学家。1818年12月 24日生于索尔福。他父亲是酿酒厂 的厂主。焦耳从小体弱不能上学， 在家跟父亲学酿酒，并利用空闲时 间自学化学、物理。他很喜欢电学 和磁学，对实验特别感兴趣。后来 成为英国曼彻斯特的一位酿酒师和
焦耳（1818－1889）业余科学家。
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4.能量守恒定律的意义
一 1（1）能量的转化
电动机 电能 机械能 发电机 机械能 电能
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一 1（1）能量的转化
焦耳定律Q=I2 Rt 电能 内能
电能
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光能 、内能
一 1（1）能量的转化
化学能
内能
机械能 水能（动能、重力势能）
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电能
一 1（1）能量的转化
水果电池 化学能 电能
上世纪20年代德国的一张明信片,拿爱因斯坦开玩笑 想想看这个永动机为什么不行？
精品课件
一 1（2）永动机梦想的破灭
此外，人们还提出过利用轮子的惯性 、细管子的毛细作用、 电磁力、流水等获 得有效动力的种种永动机设计方案，但都 无一例外地失败了
层出不穷的永动机设计方案，都在科 学的严格审查和实践的无情检验下一一失 败了。1775年，法国科学院宣布“本科学 院以后不再审查有关永动机的一切设计” 。
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内容提要
一、能量守恒定律
二、能源和能量耗散
1.能量守恒定律确立的依据 （1）能量的转化与转移 （2）永动机不可能制成 2.能量守恒定律的建立过 程 迈尔 焦耳 亥姆霍兹
1.能源的分类 2·能源与社会发展 3.为什么要节约能源
（1）能源短缺 （2）环境恶化 （3）能量耗散
3.能量守恒定律的内容
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一 1（2）永动机的启示
制造永动机的美好梦想虽然破灭 了，但是，反思这一失败的探索过程， 它从反面给人类以启迪：永动机不可 能制成，是不是说明自然界存在着一 条法则，它使我们不可能无中生有地 获得能量？也就是说自然界各种能量 之间存在着一定的转化关系。
精品课件
一 2. 能量守恒定律的建立过程