新人教版高一物理必修二 课件 7.10 能量守恒定律与能源(共30张PPT)

永动机是不可能制成的
永动机：不消耗任何能量，却可以源源不 断地对外做功，这种机器叫永动机.（人们把 这种不消耗能量的永动机叫第一类永动机）。
永动机是不可能制成的
自然规律之一
通过学习能量守恒定律，你受到了什么启示?
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．
例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
（化学能转化为内能 ） （2）风吹动帆船前进
（风的机械能转移到帆船上 ） （3）放在火炉旁的冷水变热
（内能由火炉转移给水 ） （4）电流通过灯泡，灯泡发光
（电能转化为光能 ） （5）植物进行光合作用
（光能转化为化学能） （6）用毛巾反复擦背，感觉后背热了
能量减少10J D.某个物体的能量减少10J，一定有其他物体的
能量增加10J
例4、在一间隔热很好的密闭房间中，把正 在工作的电冰箱门打开，室内空气温度将
A．升高． B．不变． C．降低 D．不可能升高．
例5、近年来，在公交车和出租车中推行用天 然气代替汽油作燃料的改革，取得了显著的进展， 走上街头你会发现不少公交车和出租车上印有 “CNG”的标记，代表它们是以天然气作为燃料的 汽车则推广这一改革的主要目的是 A．延长发动机的寿命 B．促进地方经济和西部发展 C．减少大气污染 D．节约能源
一座房屋的红外线照片
可以看出，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。
红外照片是不能分辨颜色的，右图中的颜色 是为区分不同的温度而在照片处理时加上的
能量耗散与能量守恒是否矛盾， 该怎样理解?
能量耗散和能量守恒并不矛盾，能量耗散表明， 在能源利用的过程中，即在能量的转化过程中， 能量在数量上并没有减少．但是可利用的品质上 降低了，从便于利用变为不便于利用了。这是节 约能源的根本原因．
当量的数值（功和热的联系） 1843年 焦耳测定了热功当量的数值（功和热的联系） 1847年 亥姆霍兹在理论上概括和总结能量守恒定律
引入新课
演示实验1: 小球运动过程中机械能是否守恒？ 请说出小球运动过程中能量的转化情况。
演示实验2： 小木块运动过程中机械能是否守恒？ 请说出小球运动过程中能量的转化情况。
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。
3、我们为什么要节约能源?
能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性， 能量的利用受这种方向性的制约，所以能量的利用是有条件的，也是 有代价的．
例3、下列说法中正确的是 A.不同形式能量的转化是通过做功来实现的 B.做功的过程总是伴随着能量的转化（或转移） C.某种形式的能量增加10J，一定有其他形式的
通过以上分析我们知道了：
能量的耗散从能量转化的角度反 映出自然界中宏观过程的方向性。
正是因为能量转化的方向性，能 量的利用受这种方向性的制约，所 以能量的利用是有条件的，也是有 代价的．
一、能量守恒定律 1．内容：能量既不会消灭，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． 2．建立过程． 二、能源和能量耗散 1．内容：能量转化具有方向性． 2．节约能源的重要意义．
（机械能转化为内能 ）
例2、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
增加
B.某个物体的能量既减然少能．量必是然守有恒其他的物，体的能
量增加
不可能消灭，为什么我
C.不需要任何外们界还的要动节力约而能持续源对？外做功的机
器——永动机是不可能制成的
D.石子从空中落下，最后静止在地面上，说明
泡利 和 费米
因此，可以说是能量的转化与守恒定律直接导致了中微子的发现
思考与讨论
既然能量是守恒的，不可能消灭，为什 么我们还要节约能源？
然料燃烧时一旦把自己的热量释放出去， 它就不会再次自动聚集起来供人类重新 利用，电池中的化学能转化为电能，它 又通过灯泡转化成内能和光能，热和光 被其他物质吸收后变为周围环境的内能， 我们无法把这些内能收集起来重新利 用．这种现象叫做能量的耗散．
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/62021/3/62021/3/63/6/2021 4:42:00 PM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/62021/3/62021/3/6Mar-216-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/62021/3/62021/3/6Saturday, March 06, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/62021/3/62021/3/62021/3/63/6/2021
这说明能量的耗散从能量转化的角度 反映出自然界中宏观过程的方向性．
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
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
热机的效率不可能1000/0
例如：一辆行驶的小轿车，燃料燃烧产生的内能有370/0通过 发动机散热系统排除，370/0直接由排气管排出，有260/0变为 发动机输出的机械能
7.10 能量守恒定律与能源
我们已经知道的能量形式
机械能（重力势能、弹性势能、动能） 风能、电能、光能、内能、核能、 生物能、化学能、太阳能 等等
科学家们一直在关注自然现象之间的普通联系……
1801年 戴维发现电流的化学效应（电和化学的联系） 1820年 奥斯特发现电流的磁效应（电和磁的联系） 1821年 塞贝克发现温差电现象（热和电的联系） 1831年 法拉第发现电磁感应现象（电和磁的联系） 1840年 焦耳发现电流的热效应（电和热的联系） 1842年 迈尔表述了能量守恒定律，并计算出了热功
地热发电
原子能发电
能量守恒定律
能量既不会消灭，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．
请引用教材上的话，说明导致能量守恒定律 最后确立的两类重要事实是什么?
导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实 是确立了永动机的不可能性和发现了各种自然 现象之间的相互联系与转化．
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
恩格斯曾经把能量转化和守恒定律称为“伟大 的运动基本规律”，认为它的发现是19世纪自然 科学的三大发现之一．(另两个发现是细胞学说， 达尔文的生物进化论)
中微子的发现
20世纪30年代，人们发现在某些 原子核反应中能量似乎不守恒，当时有 人提出能量守恒并不是普遍规律的观点。 1993年，奥地利物理学家泡利 （W.Pauli，1900——1958）猜想，之 所以观察到能量“不守恒”，可能因为 存在着一种极其微小的未知粒子，是它 带走了一小部分能量。意大利物理学家 费米（E.Fermi，1901——1954）把 这种未知的粒子叫做中微子。从此，人 们一直在努力寻找中微子。直到1956， 人们才在实验室找到了中微子。
例6、一个物体沿粗糙斜面匀速滑下，则下列说 法正确的是
A、物体机械能不变，内能也不变 B、物体机械能减小，内能不变 C、物体机械能减小，内能增大，机械能与内能总 量减小 D、物体机械能减小，内能增大，机械能与内能总 量不变
例6、一质量均匀、不可伸长的绳索，重为G，A、B两
端固定在天花板上，如图所示。现在最低点C处施加一竖直
思考与讨论：能量之间有联系吗？ 太阳能的利用：太阳能转化为电能
思考与讨论：能量之间有联系吗？ 内燃机车：内能转化机械能
思考与讨论：能量之间有联系吗？ 水电站：水的机械能转化为电能
思考与讨论：能量之间有联系吗？ 水果电池：化学能转化为电能
思考与讨论：能量之间有联系吗？
水力发电 潮汐发电
风力发电
机械能消失了
注意： 能量守恒定律是指能量的总量不变，但更重要
的是指转化和转移过程中的守恒。在不同形式的 能量间发生转化，在不同的物体间发生转移。
阅读教材，讨论回答：
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•
THE END 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/62021/3/62021/3/62021/3/6
谢谢观看
。202ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ年3月6日星期六2021/3/62021/3/62021/3/6
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/62021/3/62021/3/63/6/2021
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/62021/3/6March 6, 2021
向下的力，将最低点缓慢拉至D点。在此过程中，绳的重心
位置
A. 逐渐升高
B. 逐渐降低
C. 先降低后升高
D. 始终不变
A
B
C
D
解析：外力对绳索做功，绳索的机械能增加。由 于绳索的动能不变，增加的必是重力势能，重力 势能增加是重心升高的结果。正确选项为A。
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/62021/3/6Saturday, March 06, 2021