課件能量轉(zhuǎn)化與守恒定律

1、1010能量守恒定律與能源能量守恒定律與能源請同學(xué)們欣賞一個短片請同學(xué)們欣賞一個短片 一個物體能夠?qū)ν庾龉?，我們一個物體能夠?qū)ν庾龉?，我們就說這個物體具有就說這個物體具有能量能量。 另外自然另外自然界中還存在界中還存在如如化學(xué)能化學(xué)能、電能電能、光能光能、太陽能太陽能、風(fēng)風(fēng)能能、潮汐能潮汐能、原子能原子能等等。等等。 各種形式的是可以相互轉(zhuǎn)化各種形式的是可以相互轉(zhuǎn)化的的 食物具有化學(xué)能，我們的身食物具有化學(xué)能，我們的身體把這種化學(xué)能轉(zhuǎn)化成為維持體把這種化學(xué)能轉(zhuǎn)化成為維持生命所必須的內(nèi)能和機(jī)械能。生命所必須的內(nèi)能和機(jī)械能。 各種形式的是可以相互轉(zhuǎn)化各種形式的是可以相互轉(zhuǎn)化的的 各種形式的是可以相

2、互轉(zhuǎn)化各種形式的是可以相互轉(zhuǎn)化的的 電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能太陽能轉(zhuǎn)化為電能太陽能轉(zhuǎn)化為電能各種形式的是可以相互轉(zhuǎn)化各種形式的是可以相互轉(zhuǎn)化的的 光能光能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為化學(xué)能化學(xué)能水果電池水果電池化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化是通過做功實現(xiàn)的。不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化是通過做功實現(xiàn)的。做功的過程就是各種形式的能量之間轉(zhuǎn)化（或轉(zhuǎn)移的做功的過程就是各種形式的能量之間轉(zhuǎn)化（或轉(zhuǎn)移的過程，且做了多少功，就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化（或轉(zhuǎn)過程，且做了多少功，就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化（或轉(zhuǎn)移），因此移），因此 能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化

3、為其他形式或者從一個物只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另外一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程體轉(zhuǎn)移到另外一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總和保持不變中，能量的總和保持不變 能量守恒定律的建立過程，是人類認(rèn)識自然的一能量守恒定律的建立過程，是人類認(rèn)識自然的一次重大的飛躍，是哲學(xué)和自然科學(xué)長期發(fā)展和進(jìn)步的次重大的飛躍，是哲學(xué)和自然科學(xué)長期發(fā)展和進(jìn)步的結(jié)果它是最普遍、最重要、最可靠的自然規(guī)律之一，結(jié)果它是最普遍、最重要、最可靠的自然規(guī)律之一，而且是大自然普遍和諧性的一種表現(xiàn)形式和諧美是而且是大自然普遍和諧性的一種表現(xiàn)形式和諧美是科學(xué)的魅力所在科學(xué)的魅力所在 恩格斯曾經(jīng)把能量轉(zhuǎn)化和

4、守恒定律稱為恩格斯曾經(jīng)把能量轉(zhuǎn)化和守恒定律稱為“偉大的運(yùn)偉大的運(yùn)動基本規(guī)律動基本規(guī)律”，認(rèn)為它的發(fā)現(xiàn)是，認(rèn)為它的發(fā)現(xiàn)是1919世紀(jì)自然科學(xué)的三世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一大發(fā)現(xiàn)之一( (另兩個發(fā)現(xiàn)是細(xì)胞學(xué)說，達(dá)爾文的生物另兩個發(fā)現(xiàn)是細(xì)胞學(xué)說，達(dá)爾文的生物進(jìn)化論進(jìn)化論) )通過學(xué)習(xí)能量守恒定律，你受到了什么啟示通過學(xué)習(xí)能量守恒定律，你受到了什么啟示? ? 自然規(guī)律之一自然規(guī)律之一 導(dǎo)致能量守恒定律最后確立的兩類重要事導(dǎo)致能量守恒定律最后確立的兩類重要事實是什么實是什么? ? 確立了永動機(jī)的不可能性和發(fā)現(xiàn)了各種確立了永動機(jī)的不可能性和發(fā)現(xiàn)了各種自然現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系與轉(zhuǎn)化自然現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系與轉(zhuǎn)化

5、 歷史上有很多人不相信能量守恒定律的人，歷史上有很多人不相信能量守恒定律的人，挖空心思想發(fā)明一種不消耗能量，卻能不挖空心思想發(fā)明一種不消耗能量，卻能不斷對外做功的機(jī)器斷對外做功的機(jī)器永動機(jī)，你認(rèn)為它永動機(jī)，你認(rèn)為它一旦轉(zhuǎn)動起來就能永遠(yuǎn)轉(zhuǎn)動起來嗎？一旦轉(zhuǎn)動起來就能永遠(yuǎn)轉(zhuǎn)動起來嗎？17171818世紀(jì)許多機(jī)械專家就已經(jīng)論證了世紀(jì)許多機(jī)械專家就已經(jīng)論證了永動機(jī)是不可能的永動機(jī)是不可能的法國科學(xué)院在法國科學(xué)院在17751775年就正式?jīng)Q定，不再年就正式?jīng)Q定，不再研究和試驗任何永動機(jī)研究和試驗任何永動機(jī) 指能夠提供可利用能量的物質(zhì)，它是人類活指能夠提供可利用能量的物質(zhì)，它是人類活動的物質(zhì)基礎(chǔ)。動的物質(zhì)基

6、礎(chǔ)。（1 1）從人類開發(fā)能源的歷史劃分）從人類開發(fā)能源的歷史劃分常規(guī)能源：如煤、石油、天然氣、水能等常規(guī)能源：如煤、石油、天然氣、水能等新能源：如核能、風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮堋⑿履茉矗喝绾四?、風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽艿群Ｑ竽艿龋? 2）從使用分類）從使用分類一次能源：如煤、石油、天然氣、水能、風(fēng)一次能源：如煤、石油、天然氣、水能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、海洋能等能、生物質(zhì)能、海洋能等二次能源：如電能、氫能、焦炭等二次能源：如電能、氫能、焦炭等（3 3）從能否再生分類）從能否再生分類可再生能源：如水能、風(fēng)能等可再生能源：如水能、風(fēng)能等不可再生能源：如石油、煤等不可再生能源：如石油、煤等（4 4）從對環(huán)

7、境的影響分類）從對環(huán)境的影響分類清潔能源：如太陽能、風(fēng)能等清潔能源：如太陽能、風(fēng)能等非清潔能源：如煤、石油、天然氣等非清潔能源：如煤、石油、天然氣等既然能量是守恒的，不可能消滅，為什既然能量是守恒的，不可能消滅，為什么我們還要節(jié)約能源？么我們還要節(jié)約能源？ 然料燃燒時一旦把自己的熱量釋放出去，它就不然料燃燒時一旦把自己的熱量釋放出去，它就不會再次自動聚集起來供人類重新利用，電池中的化學(xué)會再次自動聚集起來供人類重新利用，電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，它又通過燈泡轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和光能，熱能轉(zhuǎn)化為電能，它又通過燈泡轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和光能，熱和光被其他物質(zhì)吸收后變?yōu)橹車h(huán)境的內(nèi)能，我們無和光被其他物質(zhì)吸收后變?yōu)橹車?/p>

8、環(huán)境的內(nèi)能，我們無法把這些內(nèi)能收集起來重新利用這種現(xiàn)象叫做法把這些內(nèi)能收集起來重新利用這種現(xiàn)象叫做可以看出，由于取暖可以看出，由于取暖和使用電器，室內(nèi)溫和使用電器，室內(nèi)溫度比室外高。熱量散度比室外高。熱量散失到室外后，不能回失到室外后，不能回收重新利用。收重新利用。一座房屋的紅外線照片一座房屋的紅外線照片紅外照片是不能分辨顏色的，右圖中的顏色紅外照片是不能分辨顏色的，右圖中的顏色是為區(qū)分不同的溫度而在照片處理時加上的是為區(qū)分不同的溫度而在照片處理時加上的能量耗散與能量守恒是否能量耗散與能量守恒是否矛盾，該怎樣理解矛盾，該怎樣理解? ? 能量耗散和能量守恒并不矛盾，能量耗散表明，能量耗散和能量守

9、恒并不矛盾，能量耗散表明，在能源利用的過程中，即在能量的轉(zhuǎn)化過程中，在能源利用的過程中，即在能量的轉(zhuǎn)化過程中，能量在數(shù)量上并沒有減少但是可利用的品質(zhì)上能量在數(shù)量上并沒有減少但是可利用的品質(zhì)上降低了，從便于利用變?yōu)椴槐阌诶昧恕＝档土?，從便于利用變?yōu)椴槐阌诶昧?。這是節(jié)這是節(jié)約能源的根本原因約能源的根本原因 內(nèi)能總是自發(fā)地從高溫內(nèi)能總是自發(fā)地從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移物體向低溫物體轉(zhuǎn)移而不會自發(fā)的由低溫物而不會自發(fā)的由低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)移體向高溫物體轉(zhuǎn)移機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能能而內(nèi)能不可全部轉(zhuǎn)化為機(jī)而內(nèi)能不可全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其他變化械能而不引起其他變化熱機(jī)的效率不

10、可能熱機(jī)的效率不可能1001000 0/ /0 0例如：一輛行駛的小轎車，燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能有例如：一輛行駛的小轎車，燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能有37370 0/ /0 0通過發(fā)動機(jī)散熱系統(tǒng)排除，通過發(fā)動機(jī)散熱系統(tǒng)排除，37370 0/ /0 0直接由排氣管直接由排氣管排出，有排出，有26260 0/ /0 0變?yōu)榘l(fā)動機(jī)輸出的機(jī)械能變?yōu)榘l(fā)動機(jī)輸出的機(jī)械能 能量的耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反能量的耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中宏觀過程的方向性。映出自然界中宏觀過程的方向性。 正是因為能量轉(zhuǎn)化的方向性，能正是因為能量轉(zhuǎn)化的方向性，能量的利用受這種方向性的制約，所以量的利用受這種方向性的制約，所以能量的利用是

11、有條件的，也是有代價能量的利用是有條件的，也是有代價的的 通過以上分析我們知道了：通過以上分析我們知道了：一、能量守恒定律一、能量守恒定律 1 1內(nèi)容：能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，內(nèi)容：能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另外一個物體，而在轉(zhuǎn)化和一個物體轉(zhuǎn)移到另外一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總和保持不變轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總和保持不變2 2建立過程建立過程二、能源和能量耗散二、能源和能量耗散 1 1內(nèi)容：能量轉(zhuǎn)化具有方向性內(nèi)容：能量轉(zhuǎn)化具有方向性2 2節(jié)約能源的重要意義節(jié)約能源的重要意義 通過本節(jié)課的

12、學(xué)習(xí)我們知道了通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)我們知道了 1 1能源是人類社會活動的物質(zhì)基礎(chǔ)。人類利用能源是人類社會活動的物質(zhì)基礎(chǔ)。人類利用能源大致經(jīng)歷了三個時期，依次是（能源大致經(jīng)歷了三個時期，依次是（ ） A. A. 柴薪時期、煤炭時期、石油時期柴薪時期、煤炭時期、石油時期 B. B. 柴薪時期、石油時期、煤炭時期柴薪時期、石油時期、煤炭時期 C. C. 煤炭時期、石油時期、電力時期煤炭時期、石油時期、電力時期 D. D. 畜力時期、熱力時期、電力時期畜力時期、熱力時期、電力時期 2 2關(guān)于能量耗散，下列說法中正確的是（關(guān)于能量耗散，下列說法中正確的是（ ） A. A. 能量耗散是指在一定條件下，能量在轉(zhuǎn)

13、化過程中能量耗散是指在一定條件下，能量在轉(zhuǎn)化過程中總量減少了總量減少了 B. B. 能量耗散表明，能量守恒定律具有一定的局限性能量耗散表明，能量守恒定律具有一定的局限性 C. C. 能量耗散表明，能量在數(shù)量上并未減少，但在可能量耗散表明，能量在數(shù)量上并未減少，但在可利用的品質(zhì)上降低了利用的品質(zhì)上降低了 D. D. 能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度，反映出自然界中宏能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度，反映出自然界中宏觀過程的方向性觀過程的方向性3 3下列說法中正確的是（下列說法中正確的是（ ） A. A. 不同形式能量的轉(zhuǎn)化是通過做功來實現(xiàn)的不同形式能量的轉(zhuǎn)化是通過做功來實現(xiàn)的 B. B. 做功的過程總是伴隨著能

14、量的變化做功的過程總是伴隨著能量的變化 C. C.某種形式的能量增加某種形式的能量增加10J10J，一定有其他形式的能量，一定有其他形式的能量減少減少10J10J D. D. 某個物體的能量減少某個物體的能量減少10J10J，一定有其他物體的能量，一定有其他物體的能量增加增加10J10J4 4運(yùn)動員把原來靜止的足球踢出去，使足球獲得運(yùn)動員把原來靜止的足球踢出去，使足球獲得100J100J的動能。則在運(yùn)動員踢球的過程中，運(yùn)動員消耗的體能的動能。則在運(yùn)動員踢球的過程中，運(yùn)動員消耗的體能 （ ） A. A. 等于等于100J 100J B. B. 大于大于100J 100J C. C. 小于小于100J D100J D. . 無法確定無法確定ABCDABCDB B 5. 5. 一小滑塊放在如圖所示的凹形斜面上，用力一小滑塊放在如圖所示的凹形斜面上，用力F F沿沿斜面向下拉小滑塊，小滑塊沿斜面運(yùn)動了一段距離。斜面向下拉小滑塊，小滑塊沿斜面運(yùn)動了一段距離。若已知在這過程中，拉力若已知在這過程中，拉力F F所做的功的大?。ń^對值）所做的功的大?。ń^對值）為為A A，斜面對滑塊的作用力所做的功的大小為，斜面對滑塊