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
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
《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
能量守恒定律-课件(共20张)
（3）打点记时器必须接50Hz交流低压电源.
（4）挑选一条点迹清晰且第1、2点间距约为2mm的纸带进行测量。
（5）实验中，只要验证gh是否等于v2/2即可，不用测重锤的质量。
误差分析：由于重锤克服阻力作功，所以动能增加量略小于重力势能减少量。
（2）实验中的注意事项：
当物体只有重力做功时，重力势能和动能相互转化，机械能保持不变。
5、对机械能守恒定律的补充和完善
在只有弹力做功的物体系统内，动能和弹力势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变。
v1
弹簧的弹性势能与小球的动能相互转化
v2
x
弹簧的弹性势能与小球的动能、重力势能相互转化
在只有重力和弹力做功的情形下，动能和势能可以 发生相互转化，但系统机械能的总量保持不变。
（2）在只有重力、弹力做功的情形下，物体 的动能和势能可以发生相互转化，但系统机 械能的总量保持不变。
（1）在只有弹力做功的情形下，物体的动能和 弹性势能可以发生相互转化，但系统机械能的总 量保持不变。
三、能量守恒定律
（2）一个物体能量的增加，必然存在其他物体能量的减少，且这个物体能量的增加量等于其他物体能量的减少量
v0
H
h
（1）确定研究对象和研究过程；
4、应用机械能守恒定律解题的一般步骤：
（2）对研究对象进行受力分析，明确各个力的做功情况，判断是否符合机械能守恒的条件；
（3）若符合，恰当的选取零势能面，确定物体初、末状态的机械能；
（4）根据机械能守恒定律列方程求解。
例：以v=10m/s的速度将质量为m=2kg的物体竖直向上抛出。若忽略空气阻力，求（1）物体上升的最大高度; （2）上升过程中何处重力势能和动能相等？
（3）实验结论：
（4）挑选一条点迹清晰且第1、2点间距约为2mm的纸带进行测量。
（5）实验中，只要验证gh是否等于v2/2即可，不用测重锤的质量。
误差分析：由于重锤克服阻力作功，所以动能增加量略小于重力势能减少量。
（2）实验中的注意事项：
当物体只有重力做功时，重力势能和动能相互转化，机械能保持不变。
5、对机械能守恒定律的补充和完善
在只有弹力做功的物体系统内，动能和弹力势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变。
v1
弹簧的弹性势能与小球的动能相互转化
v2
x
弹簧的弹性势能与小球的动能、重力势能相互转化
在只有重力和弹力做功的情形下，动能和势能可以 发生相互转化，但系统机械能的总量保持不变。
（2）在只有重力、弹力做功的情形下，物体 的动能和势能可以发生相互转化，但系统机 械能的总量保持不变。
（1）在只有弹力做功的情形下，物体的动能和 弹性势能可以发生相互转化，但系统机械能的总 量保持不变。
三、能量守恒定律
（2）一个物体能量的增加，必然存在其他物体能量的减少，且这个物体能量的增加量等于其他物体能量的减少量
v0
H
h
（1）确定研究对象和研究过程；
4、应用机械能守恒定律解题的一般步骤：
（2）对研究对象进行受力分析，明确各个力的做功情况，判断是否符合机械能守恒的条件；
（3）若符合，恰当的选取零势能面，确定物体初、末状态的机械能；
（4）根据机械能守恒定律列方程求解。
例：以v=10m/s的速度将质量为m=2kg的物体竖直向上抛出。若忽略空气阻力，求（1）物体上升的最大高度; （2）上升过程中何处重力势能和动能相等？
（3）实验结论：
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》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。
能量守恒定律(23张)
能量守恒定律
精品课件
我们已经学过了好几种形式的能量 了，那么到底如何定义能量呢？
一.能量的概念
一个物体能够对外做功， 我们就说这个物体具有能 量。
精品课件
二.能量的多样性
对应于不同的运动形式，能的形式也 是多种多的 ．
机械能对应机械运动，内能对应大 量微观粒子的热运动……. 我们知道能量的形式：
• 机械能减少量等于除重力以外的力
(此题中即为F)所做的功，即 • E＝Fl1
精品课件
• 设物体从斜面底端到最高点位移为l2
• 则动能的减少量为100 J，即
• Ek1＝(mgsinθ＋F)l2
• 设机械能的减少量为WF，即为上滑过
程中滑动摩擦力所做的总功有
• WF＝F·l2
• 所以WF＝40 J.
精品课件
六.能源和能量耗散
①人类利用能源大致经历了三 个时期，即柴薪时期，煤炭时 期，石油时期。
②能量耗散：燃料燃烧时一旦把 自己的热量释放出去，它就不会 自动聚集起来供人类重新利用。
精品课件
精品课件
• 练习1.
• 一台水轮发电机组，每秒有 2.0m3的水流过水轮机，若河 坝水位高度差是20m，则水每 秒对水轮机最多能做多少功 ？若有40%的机械能转化为电 能，问发电机的输出功率为 多大？
弹力做功：弹性势能和其他能相互转化
精品课件
五.能量守恒定律
①内容： 能量既不可会消灭，也不会创生，它 只会从一种形式转化为其他形式，或 者从一个物体转移到另一个物体，而 在转化和转移过程中，能量的总量保 持不变．
②定律的表达式
E初＝E终 ；△E增＝
△E
精品课件
③说明： a.该定律是贯穿整个物理学的基本规 律之一，是学习物理学的一条主线。 b.要分清系统中有多少种形式的能， 发生了哪些转化和转移。 c.系统克服摩擦力所做的总功等于系 统机械能的减少量，滑动摩擦力与相 对距离的乘积在数值上等于系统产生 的内能，即Q＝FL相
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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3
讨论与思考： 这些能量之间有联系吗？有什么联系呢？
太阳能的利用：太阳能转化为电能
4
内燃机车：内能转化机械能
5
水电站：水的机械能转化为电能
6
水果电池：化学能转化为电能
7
三、能的转化 不同形式的能之间可以在一定条件的情况下相互转化，而且在转化过程中 总量保持不变。
四.功是能量转化的量度 不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的。
能量守恒定律
1
我们已经学过了好几种形式的能量了，那么到底如何定义能量呢？ 一.能量的概念 一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量。
2
二.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的 ． 机械能对应机械运动，内能对应大量微观粒子的热运动…….
我们知道能量的形式： 机械能、内能、电能、太阳能、化学能、生物能、原子能等．
） 化学能转化为内能
）
（3）放在火炉旁的冷水变热（
风的机械能）转移到帆船上
（4）电流通过灯泡，灯泡发光（ （5）植物进行光合作用（
）
内能由火炉转移给水 ）
电能转化为光能
光能转化为化学能
12
六.能源和能量耗散 ①人类利用能源大致经历了三个时期，即柴薪时期，煤炭时期，石油时期。
②能量耗散：燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，它就不会自动聚集起来 供人类重新利用。
17
• 解析 每个脉冲的功率为P＝W/t＝2×107W. • 激光器将电能转化为激光能量的效率为 • η＝w/w总＝0.1%.
18
• 练习3 • 一小物体以Ek1＝100 J的初动能滑上斜面，当动能减少 • ΔEk＝80 J时，机械能减少 • E＝32 J，则当物体滑回原出发点时动能为多少？
19
10
在一定条件下，各种形式的能量以相互转化和转移
能量转移： 能量转化：
运动的甲钢球碰击静止的乙钢球； 在热传递过程中。
特点： 能量的形式没有变化 小朋友滑滑梯； 水力发电；火力发电； 电流通过电热器时。
特点： 能量的形式发生变化
11
1、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（
13
14
• 练习1. • 一台水轮发电机组，每秒有2.0m3的水流过水轮机，若河坝水位高度差是20m，
则水每秒对水轮机最多能做多少功？若有40%的机械能转化为电能，问发电 机的输出功率为多大？
15
• 解析：若使水对水轮机做的功最多，则把水的重力势能全部转给水轮机，则每秒对水轮 机做功为W＝mgh＝ρVgh＝103×2×10×20 J＝4×105 J；
重力做功：重力势能和其他能相互转化 弹力做功：弹性势能和其他能相互转化
8
五.能量守恒定律 ①内容： 能量既不可会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个 物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变．
②定律的表达式 E初＝E终 ；△E增＝△E减
9
③说明： a.该定律是贯穿整个物理学的基本规律之一，是学习物理学的一条主线。 b.要分清系统中有多少种形式的能，发生了哪些转化和转移。 c.系统克服摩擦力所做的总功等于系统机械能的减少量，滑动摩擦力与相对距离的 乘积在数值上等于系统产生的内能，即Q＝FL相
• 解析 设斜面倾角为θ，滑动摩擦力为F，动能减少80 J时位移为l1，根据功能 关系动能减少量等于合外力做的功，即
• ΔEk＝(mgsinθ＋F)l1 • 机械能减少量等于除重力以外的力(此题中即为F)所做的功，即 • E＝Fl1
20
• 设物体从斜面底端到最高点位移为l2 • 则动能的减少量为100 J，即 • Ek1＝(mgsinθ＋F)l2 • 设机械能的减少量为WF，即为上滑过程中滑动摩擦力所做的总功有 • WF＝F·l2 • 所以WF＝40 J.
21
• 上滑及下滑过程中滑动摩擦力都做负功，且数值相等，所以一个往返摩擦力 做负功总和为WF总＝2WF＝80 J.
• 物体回到原出发点时的动能Ek2由动能定理WF总＝Ek1－Ek2 Ek2＝20 J.
22
• 谢谢大家
23
DNF私服
24
• 有40%的机械能转化为电能， • 由P＝w/t又得发电机的功率 • P＝1.6×105 W.
16
• 练习2 • 某脉冲激光器的耗电功率为2×103 W，每秒钟输出10个光脉冲，每个脉冲持
续的时间为10－8 s，携带的能量为0.2 J．则每个脉冲的功率为_____W，该激 光器将电能转化为激光能量的效率为____．
讨论与思考： 这些能量之间有联系吗？有什么联系呢？
太阳能的利用：太阳能转化为电能
4
内燃机车：内能转化机械能
5
水电站：水的机械能转化为电能
6
水果电池：化学能转化为电能
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三、能的转化 不同形式的能之间可以在一定条件的情况下相互转化，而且在转化过程中 总量保持不变。
四.功是能量转化的量度 不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的。
能量守恒定律
1
我们已经学过了好几种形式的能量了，那么到底如何定义能量呢？ 一.能量的概念 一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量。
2
二.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的 ． 机械能对应机械运动，内能对应大量微观粒子的热运动…….
我们知道能量的形式： 机械能、内能、电能、太阳能、化学能、生物能、原子能等．
） 化学能转化为内能
）
（3）放在火炉旁的冷水变热（
风的机械能）转移到帆船上
（4）电流通过灯泡，灯泡发光（ （5）植物进行光合作用（
）
内能由火炉转移给水 ）
电能转化为光能
光能转化为化学能
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六.能源和能量耗散 ①人类利用能源大致经历了三个时期，即柴薪时期，煤炭时期，石油时期。
②能量耗散：燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，它就不会自动聚集起来 供人类重新利用。
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• 解析 每个脉冲的功率为P＝W/t＝2×107W. • 激光器将电能转化为激光能量的效率为 • η＝w/w总＝0.1%.
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• 练习3 • 一小物体以Ek1＝100 J的初动能滑上斜面，当动能减少 • ΔEk＝80 J时，机械能减少 • E＝32 J，则当物体滑回原出发点时动能为多少？
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在一定条件下，各种形式的能量以相互转化和转移
能量转移： 能量转化：
运动的甲钢球碰击静止的乙钢球； 在热传递过程中。
特点： 能量的形式没有变化 小朋友滑滑梯； 水力发电；火力发电； 电流通过电热器时。
特点： 能量的形式发生变化
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1、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（
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• 练习1. • 一台水轮发电机组，每秒有2.0m3的水流过水轮机，若河坝水位高度差是20m，
则水每秒对水轮机最多能做多少功？若有40%的机械能转化为电能，问发电 机的输出功率为多大？
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• 解析：若使水对水轮机做的功最多，则把水的重力势能全部转给水轮机，则每秒对水轮 机做功为W＝mgh＝ρVgh＝103×2×10×20 J＝4×105 J；
重力做功：重力势能和其他能相互转化 弹力做功：弹性势能和其他能相互转化
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五.能量守恒定律 ①内容： 能量既不可会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个 物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变．
②定律的表达式 E初＝E终 ；△E增＝△E减
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③说明： a.该定律是贯穿整个物理学的基本规律之一，是学习物理学的一条主线。 b.要分清系统中有多少种形式的能，发生了哪些转化和转移。 c.系统克服摩擦力所做的总功等于系统机械能的减少量，滑动摩擦力与相对距离的 乘积在数值上等于系统产生的内能，即Q＝FL相
• 解析 设斜面倾角为θ，滑动摩擦力为F，动能减少80 J时位移为l1，根据功能 关系动能减少量等于合外力做的功，即
• ΔEk＝(mgsinθ＋F)l1 • 机械能减少量等于除重力以外的力(此题中即为F)所做的功，即 • E＝Fl1
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• 设物体从斜面底端到最高点位移为l2 • 则动能的减少量为100 J，即 • Ek1＝(mgsinθ＋F)l2 • 设机械能的减少量为WF，即为上滑过程中滑动摩擦力所做的总功有 • WF＝F·l2 • 所以WF＝40 J.
21
• 上滑及下滑过程中滑动摩擦力都做负功，且数值相等，所以一个往返摩擦力 做负功总和为WF总＝2WF＝80 J.
• 物体回到原出发点时的动能Ek2由动能定理WF总＝Ek1－Ek2 Ek2＝20 J.
22
• 谢谢大家
23
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• 有40%的机械能转化为电能， • 由P＝w/t又得发电机的功率 • P＝1.6×105 W.
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• 练习2 • 某脉冲激光器的耗电功率为2×103 W，每秒钟输出10个光脉冲，每个脉冲持
续的时间为10－8 s，携带的能量为0.2 J．则每个脉冲的功率为_____W，该激 光器将电能转化为激光能量的效率为____．