能量守恒定律1PPT课件
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《能量守恒定律》PPT课件
解：设链条线密度为ρ= m/L 1、建立坐标 OX 轴，链条下
垂一端的长度为 x ，则 摩擦力：f =μρg（L - x）
L-x O x
X
目录
f = μmg（L - x）/ L
a
摩擦力作功：Af
= = =
---∫∫ μmaaLLgfμ（dmxLg-（a）L2-x/）2L/
Ldx
2、重力作功：AG==∫magL（mLg2x-/aL2d）x / 2L
v k(L2x2) m
上式表明，只要 x 的绝对值相同，速率便具 有相同的值；也就是说，质点的运动对称于 O点。在 x 处的速度 vx =±v，说明该处的质 点可向左或向右运动。同时表明质点的运动 将限于在 x = -L 和 x = +L 的范围内。
目例录 3-2 一链条总长为 L，质量为 m，放在 a 桌面上，并使其下垂，下垂一端的长度为 a 。设链条与桌面之间的摩擦系数为μ，令链 条由静止开始运动，则 (1) 链条离开桌面的 过程中，摩 擦力对链条作了多少功 ？(2) 链 条离开桌面时的速率是多少 ？
2、动能：Ek= mv 2/2 = P2/2m (与参考系有关) 在SI制中功单位焦耳(J)，功率单位瓦特(W)
动能和功的单位是一样的，但意义不同
。功 Work 反映力的空间积累，其大小取决
于过程，是个过程量；动能 Kinetic Energy
表示物体的运动状态，是个状态量。
3目、录 动能定理
a
质点：
积分∮符号上的圆圈表示路径是闭合的。
因此，对于保守力沿任一闭合路径的功
为零。反之可以证明∮F ·dr = 0 的条件也可
作为保守力的又一定义。
设 根据
得 或
EpA= 0
能量守恒定律课件(23张ppt)
的限制。
热力学第二定律
热力学第二定律指出，不可能从 单一热源吸收热量并完全转换为 有用的功而不产生其他影响。这
限制了热机的效率。
电磁波的产生与传播
电磁波的产生
电磁波是由电荷或电流的振动产生的波动现象。振荡的电 荷或电流产生电场，而振荡的电场产生磁场，两者相互激 发形成电磁波。
电磁波的传播
电磁波在空间中以波动的形式传播，其传播速度等于光速。 电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。
能量守恒定律具有方向性、守恒 性、不可创性和不可逾越性。
能量守恒定律的重要性
科学研究基础
人类生活影响
能量守恒定律是物理学、化学、生物学 等学科研究的基础，为科学家们提供了 研究物质运动和相互作用的共同框架。
能量守恒定律深刻影响着人类的生产和生 活方式，如能源利用、交通出行、工业生 产等，推动着人类社会的进步和发展。
微观领域
在微观领域，能量守恒定律适用 于原子和分子的运动和相互作用 ，如化学反应、核反应等。
相对论领域
在相对论领域，能量守恒定律适用 于高速运动和高能物理现象，如相
对论效应和量子力学效应等。
02
能量守恒定律的原理
能量转换与守恒
能量是物体做功的能力，可以 表现为多种形式，如机械能、 电能、化学能等。
03
节能意义
节能有助于减少能源消耗，降低环境污染，促进可持续发展。
动力机械与热机
动力机械
动力机械是利用能量转换原理将 一种形式的能量转换为另一种形 式的能量的机械装置。例如，内 燃机将燃料化学能转换为机械能。
热机
热机是一种将热能转换为机械能 的装置，如蒸汽机、汽轮机、内 燃机等。热机的效率受卡诺循环
能量守恒定律课件
热力学第二定律
热力学第二定律指出，不可能从 单一热源吸收热量并完全转换为 有用的功而不产生其他影响。这
限制了热机的效率。
电磁波的产生与传播
电磁波的产生
电磁波是由电荷或电流的振动产生的波动现象。振荡的电 荷或电流产生电场，而振荡的电场产生磁场，两者相互激 发形成电磁波。
电磁波的传播
电磁波在空间中以波动的形式传播，其传播速度等于光速。 电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。
能量守恒定律具有方向性、守恒 性、不可创性和不可逾越性。
能量守恒定律的重要性
科学研究基础
人类生活影响
能量守恒定律是物理学、化学、生物学 等学科研究的基础，为科学家们提供了 研究物质运动和相互作用的共同框架。
能量守恒定律深刻影响着人类的生产和生 活方式，如能源利用、交通出行、工业生 产等，推动着人类社会的进步和发展。
微观领域
在微观领域，能量守恒定律适用 于原子和分子的运动和相互作用 ，如化学反应、核反应等。
相对论领域
在相对论领域，能量守恒定律适用 于高速运动和高能物理现象，如相
对论效应和量子力学效应等。
02
能量守恒定律的原理
能量转换与守恒
能量是物体做功的能力，可以 表现为多种形式，如机械能、 电能、化学能等。
03
节能意义
节能有助于减少能源消耗，降低环境污染，促进可持续发展。
动力机械与热机
动力机械
动力机械是利用能量转换原理将 一种形式的能量转换为另一种形 式的能量的机械装置。例如，内 燃机将燃料化学能转换为机械能。
热机
热机是一种将热能转换为机械能 的装置，如蒸汽机、汽轮机、内 燃机等。热机的效率受卡诺循环
能量守恒定律课件
教科版物理九年级下册第11章教学课件：1能量守恒定律(共34张PPT)
一缕阳光
知识讲解 内能
烫手的暖气片
化学能
电池
知识讲解
光能和电能
化学能
闪电
各种各样的食物
皮球在空中运动；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。
强化训练
分析下列各物体具有什么形式的能： （1）汹涌澎湃的钱江大潮具有____动_____能。 （2）被卷紧的钟表发条具有__弹__性__势___能。 （3）商店橱窗里展示着的干电池具有___化__学_____能。 （4）正在空中盘旋的飞机具有____动__能__和__重__力__势____能。 （5）夜间街道两边的霓虹灯光具有___光____能。
学习目标
1
认识物体具有的能量形式，知道不同的运动形式对应不同的能量。
2
知道不同形式的能量之间的转化。
3
理解能量转化与守恒定律，知道它是一个普遍规律。
4
知道“永动机”是不可能实现的。
知识讲解
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？
机械能
光能
在空中运动的足球
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。
4.与机械能守恒的区别： （1）机械能守恒：有条件，机械能无损失 或补充； （2）能量守恒：无条件；
《能量守恒定律》课件1(14张PPT)
• 荄姆霍兹在论文里对能量守恒定律作了一 个清晰、全面而且概括的论述，使这一定 律为人们广泛接受．在19世纪中叶，还有 一些人也致力于能量守恒地研究．他们从 不同的角度出发，彼此独立地研究，却几 乎同耐发现了这一伟大的定律．因此，能 量守恒定律的发现是科学发展的必然结 果．此时，能量转化和守恒定律得到了科 学界的普遍承认
• 能量守恒定律的建立过程，是人类认识自 然的一次重大的飞跃，是哲学和自然科学 长期发展和进步的结果．它是最普遍、最 重要、最可靠的自然规律之一，而且是大 自然普遍和谐性的一种表现形式．和谐美 是科学的魅力所在．
• [课堂训练] • 下列对能的转化和守恒定律的认识正确的
是……………………………( ) • A。某种形式的能减少，一定存在其他形式的能
历史上曾有人设想制造一种不需要消耗任何 能源就可以不断做功的机器，即永动机， 这样的机器能不能制成？为什么？
不能
违背了能量守恒定律
• 能量守恒定律的建立过程．
• 从16世纪到18世纪．经过伽利略、牛顿，惠更斯、莱布尼 茨以及伯努利等许多物理学家的认真研究，使动力学得到 了较大的发展，机械能的转化和守恒的初步思想，在这一 时期已经萌发．18世纪末和19世纪初，各种自然现象之间 联系相继被发现．伦福德和戴维的摩擦生热实验否定了热 质说．把物体内能的变化与机械运动联系起来．1800年发 明伏打电池之后不久，又发现了电流的热效应、磁效应和 其他的一些电磁现象．这一时期，电流的化学效应也被发 现，并被用来进行电镀．在生物学界，证明了动物维持体 温和进行机械活动的能量跟它所摄取的食物的化学能有关， 自然科学的这些成就，为建立能量守恒定律作了必要的准 备
• D选项中石子的机械能在变化，比如受空气阻力作 用，机械能可能要减少，但机械能并没有消失， 能量守恒定律表明能量既不能创生，也不能消 失．故D是错的
热力学第一定律 能量守恒定律 课件 (共22张PPT)
规律方法——应用能量守恒定律的思路方法(1)能量守恒的核心是总能量不变，因此在应用能量守恒定律时应首先分清系统中哪些能量在相互转化，是通过哪些力做功实现的，这些能量分别属于哪些物体，然后再寻找合适的守恒方程式．(2)在应用能量守恒定律分析问题时，应明确两点：①哪种形式的能量减少，哪种形式的能量增加．②哪个物体的能量减少，哪个物体的能量增加．
(3)应用①各种形式的能可以转化，但能量在转化过程中总伴有内能的损失．②各种互不相关的物理现象，可以用能量守恒定律联系在一起．
1．概念：不消耗任何能量而能永远对外做功的机器．2．结果：17～18世纪，人们提出了许多永动机设计方案，但都以失败而告终．3．原因：设想能量能够无中生有地创造出来，违背了热力学第一定律．4．启示：人类利用和改造自然时，必须遵循自然规律．
解析：(1)根据热力学第一定律表达式中的符号法则，知Q＝2.6×105 J，ΔU＝4.2×105 J．由ΔU＝W＋Q，则W＝ΔU－Q＝4.2×105 J－2.6×105 J＝1.6×105 J．W＞0，说明是外界对气体做了功．(2)Q＝3.5×105 J，W＝－2.3×105 J，则ΔU＝Q＋W＝1.2×105 J，ΔU为正值，说明气体的内能增加1.2×105 J．答案：(1)外界对气体做功 1.6×105 J (2)增加了1.2×105 J
知识点二 能量守恒定律
(3)亥姆霍兹的贡献从理论上把力学中的能量守恒原理推广到热、光、电、磁、化学反应等过程，揭示了它们之间的统一性．4.能量守恒定律(1)内容：能量既不会消失，也不会创生，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另一个物体，而能量的总值保持不变．(2)意义：揭示了自然科学各个分支之间的普遍联系，是自然界内在统一性的第一个有力证据．
3.2 热力学第一定律3.3 能量守恒定律
(3)应用①各种形式的能可以转化，但能量在转化过程中总伴有内能的损失．②各种互不相关的物理现象，可以用能量守恒定律联系在一起．
1．概念：不消耗任何能量而能永远对外做功的机器．2．结果：17～18世纪，人们提出了许多永动机设计方案，但都以失败而告终．3．原因：设想能量能够无中生有地创造出来，违背了热力学第一定律．4．启示：人类利用和改造自然时，必须遵循自然规律．
解析：(1)根据热力学第一定律表达式中的符号法则，知Q＝2.6×105 J，ΔU＝4.2×105 J．由ΔU＝W＋Q，则W＝ΔU－Q＝4.2×105 J－2.6×105 J＝1.6×105 J．W＞0，说明是外界对气体做了功．(2)Q＝3.5×105 J，W＝－2.3×105 J，则ΔU＝Q＋W＝1.2×105 J，ΔU为正值，说明气体的内能增加1.2×105 J．答案：(1)外界对气体做功 1.6×105 J (2)增加了1.2×105 J
知识点二 能量守恒定律
(3)亥姆霍兹的贡献从理论上把力学中的能量守恒原理推广到热、光、电、磁、化学反应等过程，揭示了它们之间的统一性．4.能量守恒定律(1)内容：能量既不会消失，也不会创生，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另一个物体，而能量的总值保持不变．(2)意义：揭示了自然科学各个分支之间的普遍联系，是自然界内在统一性的第一个有力证据．
3.2 热力学第一定律3.3 能量守恒定律
功能关系能量守恒定律PPT课件
(2)明确哪种形式的能量增加,哪种形式的能量减 少,并且列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增 的表达式. (3)列出能量守恒关系式:ΔE减=ΔE增. 特别提示 1.应用能量守恒定律解决有关问题,关键是准确 分析有多少种形式的能量在变化,求出减少的总能 量ΔE减和增加的总能量ΔE增,然后再依据能量守 恒定律列式求解. 2.高考考查该类问题,常综合平抛运动、圆周运 动以及电磁学知识考查判断、推理及综合分析能力.
一对相互作用的滑动摩擦力
一对静摩擦 对物体系统所做的总功,等于
不 一对摩
力所做功的 摩擦力与相对路程的乘积,即
同 点
擦力做 功方面
代数总和等 Wf=-Ff·l相表示物体克服摩源自于零擦力做功,系统损失的机械能
转变成内能
相 同
正负功、 不做功
两种摩擦力都可以对物体做正功、负功,还 可以不做功
点
方面
特别提示
4.除系统内的重力和弹簧的弹力外,其他力做的总 功等于系统机械能的增量,表达式:W其他=ΔE. (1)除重力或弹簧的弹力以外的其他力做多少正 功,物体的机械能就增加多少. (2)除重力或弹簧的弹力以外的其他力做多少负 功,物体的机械能就减少多少. (3)除重力或弹簧的弹力以外的其他力不做功, 物体的机械能守恒.
热点三 摩擦力做功的特点
类别 比较
静摩擦力
滑动摩擦力
在静摩擦力做功的 1.相互摩擦的物体通
过程中,只有机械能 过摩擦力做功,将部分
不 能量的 从一个物体转移到 机械能从一个物体转
同 转化方 另一个物体(静摩擦 移到另一个物体
点面
力起着传递机械能 2.部分机械能转化为
的作用)而没有机械 内能,此部分能量就是 能转化为其他形式 系统机械能的损失量 的能量
能量守恒定律PPT课件
3．【教材改编题】关于太阳能的利用，依据图示，请写出 能量转化过程。
(1)___太__阳__能__转__化__为__电__能______________________________。 (2)___太__阳__能__转__化__为__内__能______________________________。
课堂导练
9．在家庭电路中，各用电器大多是____并____联在电路中， 各用电器的工作_____不__互__相__影__响_____(填“互相影响”或 “不互相影响”)。在教室内，安装了6盏日光灯和四个 电扇，这些灯及电扇之间是____并____联的，你这样判 断的理由是_每__盏__灯__及__每__个__电__扇___都__可__以__单__独__工__作__，__每__个_ 用__电__器___的__工__作__与__否__不__会__影__响__其__他__用__电__器__。
法正确的是( )
A．科技发展制造出了“永动机” B．转动会使水温升得更高 C．记忆合金是一种新型化合物 D．水的内能转化为转轮的机械能 【点拨】由于能量的转化或转移具有方向性，如果不 给它提供热水，消耗内能(或者如果热水变成了冷水)， 它也就不转了，因此“永动机”违背了能量守恒定律。 【答案】D
8．【新题】如图甲和乙所示分别是我国研发出首款新型空 气动力汽车和小型低碳化未来汽车，甲是利用压缩空气 膨胀推动活塞做功提供动力，这种车在开车时将空气的
课堂导练
6．(2020•天津)如图所示的是一个简化了的玩具警车电 路图。若只让电动机M工作，应( ) A．只闭合S1 B．只闭合S2 C．S1、S2都闭合 D．S1、S2都断开
课堂导练
8．(2020·东莞)根据电路图 连接实物图。
《能量守恒定律》课件
02
03
能量转换
能量可以从一种形式转换 为另一种形式，但总量保 持不变。
能量守恒
在一个封闭系统中，能量 既不会凭空产生也不会凭 空消失。
能量形式
包括动能、势能、热能、 电能、化学能等。
热力学第一定律
内容
热力学系统能量转换与守恒的具体表述，即系统能量的总和等于输入和输出的能 量的总和。
表达式
ΔU = Q + W，其中ΔU表示系统能量的变化，Q表示系统吸收的热量，W表示系 统对外界做的功。
03
能量守恒定律的应用
能源利用与节能
节能技术
通过提高能源利用效率和 减少能源消耗，降低能源 消耗成本，减少对环境的 负面影响。
节能设备
采用高效、低能耗的设备 ，如节能灯、节能空调等 ，提高能源利用效率。
节能建筑
通过建筑设计、材料选择 和能源系统优化等方式， 降低建筑物的能耗。
能源转换技术
高效燃烧技术
能量转换效率
定义
能量转换效率是指某一特定转换过程 从输入的能量中实际得到的输出能量 所占的比例。
提高效率的方法
减少能量损失、优化转换过程、采用 高效转换材料等。
能量损失与利用
损失原因
在能量转换过程中，由于各种原因如摩擦、电阻、辐射等会 导致能量的损失。
利用方式
尽可能减少不必要的能量损失，将损失的能量转化为可再利 用的形式，如热能回收等。
《能量守恒定律》ppt 课件
目录
• 能量守恒定律的概述 • 能量守恒定律的原理 • 能量守恒定律的应用 • 能量守恒定律的实验验证 • 能量守恒定律的未来发展
01
能量守恒定律的概述
定义与性质
定义
能量守恒定律是物理学中的基本定律 之一，它指出在一个封闭系统中，能 量不能被创造或消灭，只能从一种形 式转变为另一种形式。
能量守恒定律ppt课件
我们生活在一个复杂而多变的世界中，物质、能量、信 息是构成世界的基本要素。能量无处不在，能量转化无时不 有。那么：
⑴常见的能量有那些形式呢？ ⑵能量的转化是如何实现的？ ⑶能量转化遵循什么规律呢？ ⑷能量会被永久地利用吗？
一.各种各样的能量
能量形式 机械能
内能
涵义
机械能是与物体的运动或位置的 高度、形变相关的能量，表现为 动能和势能。
三.能量转化与守恒定律
能量转化与守恒定律 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能由一种
形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体， 在转化或转移的过程中其总量保持不变。
【说明】 1.能量守恒定律是最基本、最普遍、最重要的自然规律之一。
任何形式的能量之间都可以转化，但转化过程并不减少它 们的总量。 2.分析物理过程、求解实际问题时，对减少的某种能量，要 追踪它的去向；对增加的能量，要能查寻它的来源。可以 按照“总的减少量=总的增加量”列出数学方程。 3.能源利用实际就是不同形式能量之间的转换，把不便于人 们利用的能量形式转变成便于利用的形式。
初中物理中曾学过“效率”的概念。 试举例说明在利用能量的过程中，“效率”涵义？
【例题】一质量为2 kg的物块从离地80 m高处自由落下， 测得落地速度为30 m/s，求下落过程中产生的内能. (g＝10 m/s2)
【思路】 下落过程中减少的机械能变成了内能。
【答案】E = 700J
【例题】如图，一固定的楔形木块，其斜面的倾角为θ＝300， 另一边与地面垂直，顶上有一定滑轮，一柔软的细线跨过定滑 轮．两端分别与物块A和B连接，A的质量为4m，B的质量为 m．开始时将B按在地上不动，然后放开手，让A沿斜面下滑而 B上升。物块A与斜面间无摩擦，设当A沿斜面下滑s距离后，细 线突然断了。求物块B上升的最大高度。
⑴常见的能量有那些形式呢？ ⑵能量的转化是如何实现的？ ⑶能量转化遵循什么规律呢？ ⑷能量会被永久地利用吗？
一.各种各样的能量
能量形式 机械能
内能
涵义
机械能是与物体的运动或位置的 高度、形变相关的能量，表现为 动能和势能。
三.能量转化与守恒定律
能量转化与守恒定律 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能由一种
形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体， 在转化或转移的过程中其总量保持不变。
【说明】 1.能量守恒定律是最基本、最普遍、最重要的自然规律之一。
任何形式的能量之间都可以转化，但转化过程并不减少它 们的总量。 2.分析物理过程、求解实际问题时，对减少的某种能量，要 追踪它的去向；对增加的能量，要能查寻它的来源。可以 按照“总的减少量=总的增加量”列出数学方程。 3.能源利用实际就是不同形式能量之间的转换，把不便于人 们利用的能量形式转变成便于利用的形式。
初中物理中曾学过“效率”的概念。 试举例说明在利用能量的过程中，“效率”涵义？
【例题】一质量为2 kg的物块从离地80 m高处自由落下， 测得落地速度为30 m/s，求下落过程中产生的内能. (g＝10 m/s2)
【思路】 下落过程中减少的机械能变成了内能。
【答案】E = 700J
【例题】如图，一固定的楔形木块，其斜面的倾角为θ＝300， 另一边与地面垂直，顶上有一定滑轮，一柔软的细线跨过定滑 轮．两端分别与物块A和B连接，A的质量为4m，B的质量为 m．开始时将B按在地上不动，然后放开手，让A沿斜面下滑而 B上升。物块A与斜面间无摩擦，设当A沿斜面下滑s距离后，细 线突然断了。求物块B上升的最大高度。
教科版九年级物理《能量守恒定律》课件
（2）在摩擦生热现象中，机械能转化 为内能，消耗多少机械能，产生多少内能， 能的总量是守恒的。
Hale Waihona Puke （3）在燃料燃烧的过程中，化学能转化为内能， 消耗多少燃料中蕴含的化学能，就会产生多少内能， 能的总量是守恒的。
（4）能量守恒定律说明能量“不生不灭， 只能转化、转移，而总量不变。”
（5）能量守恒定律是普遍适用的规律， 大到天体、小到原子核，所有能量的转移、 转化的过程，都服从能量守恒定律。
能量守恒定律
我们知道，物体在一定的条件下机械能守恒， 为什么钟摆在来回摆动的过程中可能达到的最高 点越来越低？为什么机械钟要定时上发条？
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。
（1）在热机中，利用内能做功的过程就是内能 转化为其他形式能量的过程，消耗多少内能，就会 产生多少其他形式的能量，能的总量是守恒的。
太阳能
冬天发热的暖气片
热能
电池
化学能
不同形式能量的相互转化
观察 能量之间的转化
小球从最高点下落摆动至最低点的过程中， _重__力__势__能转化为_动___能。
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。
V
a
b
木块从 a 点开始运动，在摩擦力的作用下 到 b 点停止，在此过程中，_动__能转化为_内__能。
电流经过电灯发光，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？
电动机工作，把电 能转化为机械能
使用熨斗，把电能 转化成内能
能量守恒定律PPT课件
第3讲 热力学第一定律 能量守恒定律
13
解析 因为外界对气体做功，W取正值，即W＝8×104 J； 内能减少，ΔU取负值，即ΔU＝－1.2×105 J；根据热力学 第一定律ΔU＝W＋Q，可知Q＝ΔU－W＝－1.2×105 J－ 8×104 J＝－2×105 J，B选项正确. 答案 B
第3讲 热力学第一定律 能量守恒定律
第3讲 热力学第一定律 能量守恒定律
16
3.第一类永动机是不可能制成的 (1)不消耗能量而能源源不断地对外做功的机器，叫第一 类永动机.因为第一类永动机违背了能量守恒定律，所以 无一例外地归于失败. (2)永动机给我们的启示 人类利用和改造自然时，必须遵循自然规律.
第3讲 热力学第一定律 能量守恒定律
梳理·识记·点拨 理解·深化·探究 巩固·应用·反馈
预习导学
梳理·识记·点拨
一、热力学第一定律
1.内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的 热量 与外界对它所做的 功 的和. 2.数学表达式：ΔU＝ Q＋W .
二、能量守恒定律
1.大量事实表明，各种形式的能量可以相互转化，并且在 转化过程中总量保持不变 . 2.能量既不能凭空产生 ，也不能凭空 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，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变. 3.能量守恒定律是自然界中最普遍、最重要的规律之一.
第3讲 热力学第一定律 能量守恒定律
19
三、气体实验定律和热力学第一定律的综合应用
气体实验定律和热力学第一定律的结合点是温度和体积. 注意三种特殊过程的特点： 1.等温过程：内能不变，ΔU＝0 2.等容过程：体积不变，W＝0 3.绝热过程：Q＝0
第3讲 热力学第一定律 能量守恒定律
能量守恒定律(高中物理教学课件)完整版
1.第一类永动机：不需要动力或燃料，却能源源 不断对外做功的机器 2.第一类永动机不可能制成：违背能量守恒定律
例1.一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑
水平面上的木块，未从木块中穿出．对于这一过 程，下列说法中正确的是（ BD ） A．子弹减少的机械能等于木块增加的机械能 B．子弹减少的动量等于木块增加的动量 C．子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木 块增加的内能之和
另一种表述：如果一个系统处于孤立环境，即不 可能有能量或质量传入或传出系统。能量守恒定 律表述为：“孤立系统的总能量保持不变。”
恩格斯把能量守恒定律与细胞学说、生物进化论一起列 为19世纪的三大发现。它是自然科学长期发展和进步的 结果，是普遍、和谐、可靠的自然规律之一。
二. 能量守恒定律
2.意义：
C．第一类永动机不可能制成是因为它违背了能 量守恒定律
D．用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功 3.0×105 J，同时空气的内能增加2.2×105 J，则 空气从外界吸热5.2×105 J
例4. 高空形成的冰雹加速下落，并有部分熔化，以下说
法中不正确的是（ A ）
A．只有重力做功，冰雹下落时机械能守恒
阅读书本，了解俄国化学家盖斯、英国物理学家焦耳、德国医 生迈尔、德国科学家亥姆霍兹等人对建立能量转化与守恒定律方 面作出的贡献。
半个多世纪人类对能量以及能量守恒研究的历史，预示着人们 把各分立的领域连成一体的时刻已经到来，也就是到了建立能量 转化与守恒定律的时候了。
二. 能量守恒定律 1.能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会 凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式， 或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移 的过程中，能量的总量保持不变。
二. 能量守恒定律
例1.一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑
水平面上的木块，未从木块中穿出．对于这一过 程，下列说法中正确的是（ BD ） A．子弹减少的机械能等于木块增加的机械能 B．子弹减少的动量等于木块增加的动量 C．子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木 块增加的内能之和
另一种表述：如果一个系统处于孤立环境，即不 可能有能量或质量传入或传出系统。能量守恒定 律表述为：“孤立系统的总能量保持不变。”
恩格斯把能量守恒定律与细胞学说、生物进化论一起列 为19世纪的三大发现。它是自然科学长期发展和进步的 结果，是普遍、和谐、可靠的自然规律之一。
二. 能量守恒定律
2.意义：
C．第一类永动机不可能制成是因为它违背了能 量守恒定律
D．用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功 3.0×105 J，同时空气的内能增加2.2×105 J，则 空气从外界吸热5.2×105 J
例4. 高空形成的冰雹加速下落，并有部分熔化，以下说
法中不正确的是（ A ）
A．只有重力做功，冰雹下落时机械能守恒
阅读书本，了解俄国化学家盖斯、英国物理学家焦耳、德国医 生迈尔、德国科学家亥姆霍兹等人对建立能量转化与守恒定律方 面作出的贡献。
半个多世纪人类对能量以及能量守恒研究的历史，预示着人们 把各分立的领域连成一体的时刻已经到来，也就是到了建立能量 转化与守恒定律的时候了。
二. 能量守恒定律 1.能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会 凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式， 或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移 的过程中，能量的总量保持不变。
二. 能量守恒定律
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▪ A、（1）（3）（5） B、（1）（4）（5）
▪ C、（1）（2）（3） D、（1）（3）（4）
▪ （1）生物能；（2）核能；（3）电能；（4）太 阳能
▪ （5）化学能
▪ 小宇星期天到青岛会展中心观看了有关“神舟” 五号的航天展，他搜集了一些问题，回到班中想 要考考你：
▪ （1）长征二号F火箭：它的发动机工作时，将内 能转化为 机械 能。
三.无法实现的“永动机“
1.“永动机“：不消耗任何能量和燃料，却 源源不断对外做功的机器。
2.由能量守恒定律知：无法实现
3.工程技术的任务，在于设法找出合理利用 能源的途径，并减少机器运转过程中不 必要的能量损耗，而不是去研制永远无 法实现的“永动机”。
四.能量转化和转移的方向性
▪ 用铁锤砸铁片，铁片发热； ▪ 电流通过电炉丝，电炉丝发红； ▪ 煤炭燃烧时化学能转化为内能.
能量变化 电能→热能
（2）你看到了什么现 象？ （3）说出这个现象中 能量形式发生的转化
热能→动能
●自然界中各种形式的能量都不是孤立的.
●不同形式的能量会发生相互转化,能量 也会在不同的物体间相互转移。
▪ 19世纪40年代，不同国家的十几位科学家以不 同的方式，各自独立地提出了——
二.能量的守恒定律： ▪ 能量既不会消灭,也 不会创生,它只会从一种形
４、太空生活与工作：若不穿太空服，只带氧气
化学能→内能 内能→化学能
以下各过程中能量形式是如何转化？
→ 势能→动能 热能 动能
→ 太阳能 电能
势能→动能
→ 化学能 机
械能
→ 化学能 热能
4.2 能量的轉換
人体是一个复杂的能量转换器。 你能举我们体内能量转换的例子吗? 食物的化学能会在我们体内转换成： －动能（例如走路时） －声能（说话时） －热能（以维持体温） －电能（产生神经脉冲）
（原子核能 电能）
▪ 压缩气体做功
（机械能 内能）
▪ 给蓄电池充电
（化学能 电能）
▪ 木材燃烧
（化学能 内能）
▪ 手摇发电机发电使灯泡发光（机械能 电能 光能）
读图：讲述能量的故事1
各图名称的顺序: 2---1---3--4
能▪量\转化的顺序: 太阳能---化学能---电能----化学能
读图：讲述能量的故事2
动能
物体由于运动而具有的能 质量相同的物体，物体移动得越快，所拥 有的动能便越多。
4.1 能量與日常生活
势能
被举高或发生弹性形变的物体也具有能
4.1 能量與日常生活
热能
来源：太阳、火等。 热能跟温度有关。
4.1 能量與日常生活
光能
来源：蜡烛、通了电的灯泡等。 光让我们看見四周的景物。
4.1 能量與日常生活
自然界的事物的运动和变化都必须遵循能 量转化和守恒定律，但符合能量转化和 守恒定律的事件却不一定能发生。(能量 的转化和转移具有一定的方向性)
俗话说:“既要马儿跑得快， 又要马儿不吃草”，这话有 道理吗？
▪ 氢氧化钠在水中溶解，温度要升高； ▪ 硝酸铵在水中溶解，温度要降低。
这两种物质在溶解过程中，能量的形式各发生了 怎样的转化？
1、了解能量转化技术给人类带来 的便利。 2、了解能量转移和转化的方向性， 不可逆性。
3 、能的转化与能量守恒
我们进行的各种活动都需要能量
一、能量的多样性
对应于不同的运动形式，能的形 式也是多种多样的 ．
我能、生物能、原子能等．
4.1 能量與日常生活
2.分析各现象中能的转化或转移
▪ 锯木头，锯条发热
（机械能 内能）
▪ 气体膨胀做功，温度降低 （内能 机械能）
▪ 水轮机带动发电机发电 （机械能 电能）
▪ 电动机带动水泵转动
（电能 机械能）
▪ 电流通过灯丝使灯丝发光 （电能 光能）
▪ 煤燃烧
（化学能 内能）
▪ 光合作用
（光能 化学能）
▪ 原子能发电
式转化为另一种形式或从一个物体转移到另一 个物体.而能的总量保持不变.
▪ 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。
▪ 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。
▪ 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。
永动机
声能
来源: 振动中的物体（例如振动中的 小提琴的琴弦）。
声能越多，所发出的声音越大。
4.1 能量與日常生活
电能
来源: 干电池, 发电等等。 电能是日常生活中最常用的能源。 各种电器都需要电能来运作。
4.1 能量與日常生活
化学能
很多（化学）物质都拥有化学能。
太阳的光 能和热能
屏幕发出 的光能 足球的动
能和势能
球员的 动能
男孩喝采 的声能
食物中的化学能
能量可以转化
青蛙捕食时，消耗了什么能？ 这些能哪里去了？ 它获得了什么能？ 这些能量来自哪里？
水力发电
（1）水流由高到低， 能量如何转化？ （2）水流冲击转盘， 能量如何变化？ （3）发电机转动发电， 能量如何转化？
机械能→电能
转动的风车
（1）指出灯泡发光时的
各图名称的顺序: 3—1---2---4 能量转化的顺序: 太阳能-----化学能-----生物能------机械能
1 牛顿第一运动定律是在__理__论__的基础上,经过 __实_践__而得出的;焦耳定律是英国科学家焦耳在大量 __实_验___的基础上得出的;能的转化与守恒定律是在人 们大量___实_验_事__实__的基础上得出归纳总结出来的一个 普遍适用的规律。
2 地热是一种新能源，怎样利用地热，还是下在探索的一 个重大课题。地热发电过程中的能量转化可用下图表示。
（内 ）能 汽轮机 （机械）能 （机械）能 发电机 （电 ）能
▪ 出行是人们工作、生活必不可少的环节，出行的 工具多种多样，使用的能源也不尽相同。自行车、 电动自行车和燃油汽车所消耗能量的类型分别是 （ ）A
▪ 它是利用向后喷出气流而使自身受力前进的，这 是运用了 力的作用是相互 的道理。
▪ （2）飞船上的太阳能电池翼：是为飞船提供能源 的装置，它的作用是将太阳能转化为_▪_电_ 能．（３）飞船的运行过程：飞船沿椭圆轨道围 绕地球运行了14圈，轨道上离地面最近点：200 千米，最远点：350千米．从远地点到近地点运 行的过程中，▪势__能__转_动__能
▪ C、（1）（2）（3） D、（1）（3）（4）
▪ （1）生物能；（2）核能；（3）电能；（4）太 阳能
▪ （5）化学能
▪ 小宇星期天到青岛会展中心观看了有关“神舟” 五号的航天展，他搜集了一些问题，回到班中想 要考考你：
▪ （1）长征二号F火箭：它的发动机工作时，将内 能转化为 机械 能。
三.无法实现的“永动机“
1.“永动机“：不消耗任何能量和燃料，却 源源不断对外做功的机器。
2.由能量守恒定律知：无法实现
3.工程技术的任务，在于设法找出合理利用 能源的途径，并减少机器运转过程中不 必要的能量损耗，而不是去研制永远无 法实现的“永动机”。
四.能量转化和转移的方向性
▪ 用铁锤砸铁片，铁片发热； ▪ 电流通过电炉丝，电炉丝发红； ▪ 煤炭燃烧时化学能转化为内能.
能量变化 电能→热能
（2）你看到了什么现 象？ （3）说出这个现象中 能量形式发生的转化
热能→动能
●自然界中各种形式的能量都不是孤立的.
●不同形式的能量会发生相互转化,能量 也会在不同的物体间相互转移。
▪ 19世纪40年代，不同国家的十几位科学家以不 同的方式，各自独立地提出了——
二.能量的守恒定律： ▪ 能量既不会消灭,也 不会创生,它只会从一种形
４、太空生活与工作：若不穿太空服，只带氧气
化学能→内能 内能→化学能
以下各过程中能量形式是如何转化？
→ 势能→动能 热能 动能
→ 太阳能 电能
势能→动能
→ 化学能 机
械能
→ 化学能 热能
4.2 能量的轉換
人体是一个复杂的能量转换器。 你能举我们体内能量转换的例子吗? 食物的化学能会在我们体内转换成： －动能（例如走路时） －声能（说话时） －热能（以维持体温） －电能（产生神经脉冲）
（原子核能 电能）
▪ 压缩气体做功
（机械能 内能）
▪ 给蓄电池充电
（化学能 电能）
▪ 木材燃烧
（化学能 内能）
▪ 手摇发电机发电使灯泡发光（机械能 电能 光能）
读图：讲述能量的故事1
各图名称的顺序: 2---1---3--4
能▪量\转化的顺序: 太阳能---化学能---电能----化学能
读图：讲述能量的故事2
动能
物体由于运动而具有的能 质量相同的物体，物体移动得越快，所拥 有的动能便越多。
4.1 能量與日常生活
势能
被举高或发生弹性形变的物体也具有能
4.1 能量與日常生活
热能
来源：太阳、火等。 热能跟温度有关。
4.1 能量與日常生活
光能
来源：蜡烛、通了电的灯泡等。 光让我们看見四周的景物。
4.1 能量與日常生活
自然界的事物的运动和变化都必须遵循能 量转化和守恒定律，但符合能量转化和 守恒定律的事件却不一定能发生。(能量 的转化和转移具有一定的方向性)
俗话说:“既要马儿跑得快， 又要马儿不吃草”，这话有 道理吗？
▪ 氢氧化钠在水中溶解，温度要升高； ▪ 硝酸铵在水中溶解，温度要降低。
这两种物质在溶解过程中，能量的形式各发生了 怎样的转化？
1、了解能量转化技术给人类带来 的便利。 2、了解能量转移和转化的方向性， 不可逆性。
3 、能的转化与能量守恒
我们进行的各种活动都需要能量
一、能量的多样性
对应于不同的运动形式，能的形 式也是多种多样的 ．
我能、生物能、原子能等．
4.1 能量與日常生活
2.分析各现象中能的转化或转移
▪ 锯木头，锯条发热
（机械能 内能）
▪ 气体膨胀做功，温度降低 （内能 机械能）
▪ 水轮机带动发电机发电 （机械能 电能）
▪ 电动机带动水泵转动
（电能 机械能）
▪ 电流通过灯丝使灯丝发光 （电能 光能）
▪ 煤燃烧
（化学能 内能）
▪ 光合作用
（光能 化学能）
▪ 原子能发电
式转化为另一种形式或从一个物体转移到另一 个物体.而能的总量保持不变.
▪ 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。
▪ 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。
▪ 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。
永动机
声能
来源: 振动中的物体（例如振动中的 小提琴的琴弦）。
声能越多，所发出的声音越大。
4.1 能量與日常生活
电能
来源: 干电池, 发电等等。 电能是日常生活中最常用的能源。 各种电器都需要电能来运作。
4.1 能量與日常生活
化学能
很多（化学）物质都拥有化学能。
太阳的光 能和热能
屏幕发出 的光能 足球的动
能和势能
球员的 动能
男孩喝采 的声能
食物中的化学能
能量可以转化
青蛙捕食时，消耗了什么能？ 这些能哪里去了？ 它获得了什么能？ 这些能量来自哪里？
水力发电
（1）水流由高到低， 能量如何转化？ （2）水流冲击转盘， 能量如何变化？ （3）发电机转动发电， 能量如何转化？
机械能→电能
转动的风车
（1）指出灯泡发光时的
各图名称的顺序: 3—1---2---4 能量转化的顺序: 太阳能-----化学能-----生物能------机械能
1 牛顿第一运动定律是在__理__论__的基础上,经过 __实_践__而得出的;焦耳定律是英国科学家焦耳在大量 __实_验___的基础上得出的;能的转化与守恒定律是在人 们大量___实_验_事__实__的基础上得出归纳总结出来的一个 普遍适用的规律。
2 地热是一种新能源，怎样利用地热，还是下在探索的一 个重大课题。地热发电过程中的能量转化可用下图表示。
（内 ）能 汽轮机 （机械）能 （机械）能 发电机 （电 ）能
▪ 出行是人们工作、生活必不可少的环节，出行的 工具多种多样，使用的能源也不尽相同。自行车、 电动自行车和燃油汽车所消耗能量的类型分别是 （ ）A
▪ 它是利用向后喷出气流而使自身受力前进的，这 是运用了 力的作用是相互 的道理。
▪ （2）飞船上的太阳能电池翼：是为飞船提供能源 的装置，它的作用是将太阳能转化为_▪_电_ 能．（３）飞船的运行过程：飞船沿椭圆轨道围 绕地球运行了14圈，轨道上离地面最近点：200 千米，最远点：350千米．从远地点到近地点运 行的过程中，▪势__能__转_动__能