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目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 一 二 一 能量守恒定律1 大量事實(shí)證明 各種形式的能可以相互轉(zhuǎn)化 并且在轉(zhuǎn)化過程中守恒 2 能量守恒定律 能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生 也不會(huì)憑空消失 它只能從一種形式轉(zhuǎn)化成為另一種形式 或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體 在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中其總量不變 3 能量守恒定律是自然界的一條普遍規(guī)律 恩格斯把這一定律和細(xì)胞學(xué)說 達(dá)爾文的生物進(jìn)化論一起稱為19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn) 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 一 二 有一種全自動(dòng)手表 既不需要上發(fā)條 也不用任何電池 卻能不停地走下去 這是不是一種永動(dòng)機(jī) 如果不是 你知道維持指針走動(dòng)的能量是從哪里來的嗎 你能設(shè)法驗(yàn)證嗎 答案 全自動(dòng)手表是通過一種機(jī)械裝置把人體運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量?jī)?chǔ)存起來 連續(xù)地向外釋放 所以它不是永動(dòng)機(jī) 如果將這種手表長(zhǎng)時(shí)間放在一個(gè)無振動(dòng)的地方 不再有動(dòng)能向彈性勢(shì)能的積累 表就會(huì)停止走動(dòng) 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 一 二 二 永動(dòng)機(jī)不可能制成1 第一類永動(dòng)機(jī) 不需要任何動(dòng)力或燃料卻能不斷對(duì)外做功的機(jī)器 2 第一類永動(dòng)機(jī)的設(shè)想由于違背了能量守恒定律 所以不可能制成 圖中左邊為風(fēng)力發(fā)電機(jī) 發(fā)出的電供給右邊的電風(fēng)扇 電風(fēng)扇把風(fēng)吹到發(fā)電機(jī)上發(fā)電 循環(huán)往復(fù) 不需要消耗其他能量風(fēng)扇就可以一直工作下去 在能源短缺的現(xiàn)在 這是多么美好的愿望啊 同學(xué)們 這種愿望能實(shí)現(xiàn)嗎 答案 不能實(shí)現(xiàn) 知識(shí)精要 典題例解 遷移應(yīng)用 能量守恒定律永動(dòng)機(jī)1 能量的存在形式及相互轉(zhuǎn)化各種運(yùn)動(dòng)形式都有對(duì)應(yīng)的能 機(jī)械運(yùn)動(dòng)有機(jī)械能 分子的熱運(yùn)動(dòng)有內(nèi)能 還有諸如電磁能 化學(xué)能 原子能等 各種形式的能 通過某種力做功可以相互轉(zhuǎn)化 例如 利用電爐取暖或燒水 電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 煤燃燒 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 列車剎車后 輪子溫度升高 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 2 與某種運(yùn)動(dòng)形式對(duì)應(yīng)的能是否守恒是有條件的 例如 物體的機(jī)械能守恒 必須是只有重力或彈簧彈力做功 而能量守恒定律是沒有條件的 它是一切自然現(xiàn)象都遵守的基本規(guī)律 知識(shí)精要 典題例解 遷移應(yīng)用 3 能量守恒定律的重要意義 1 找到了各種自然現(xiàn)象的公共量度 能量 從而把各種自然現(xiàn)象用定量規(guī)律聯(lián)系起來 揭示了自然規(guī)律的多樣性和統(tǒng)一性 2 突破了人們關(guān)于物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械觀念的范圍 從本質(zhì)上表明了各種運(yùn)動(dòng)形式之間相互轉(zhuǎn)化的可能性 能量守恒定律比機(jī)械能守恒定律更普遍 它是物理學(xué)中解決問題的重要思維方法 恩格斯將能量守恒定律與細(xì)胞學(xué)說 達(dá)爾文的生物進(jìn)化論并稱為19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn) 由此可見其重要意義 3 具有重大實(shí)踐意義 即徹底粉碎了永動(dòng)機(jī)的幻想 知識(shí)精要 典題例解 遷移應(yīng)用 4 能量守恒定律中的 轉(zhuǎn)化 和 轉(zhuǎn)移 1 某種形式的能量減少 一定有其他形式的能量增加 且減少量和增加量一定相等 2 某個(gè)物體的能量減少 一定存在其他物體的能量增加 且減少量和增加量一定相等 5 第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成的原因永動(dòng)機(jī)的誘人前景 曾使許多人致力于永動(dòng)機(jī)的研究 但都以失敗告終 能量守恒定律的發(fā)現(xiàn) 使人們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到 任何一部機(jī)器 只要對(duì)外做功 都要消耗能量 都只能使能量從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式 或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體 而不能無中生有地創(chuàng)造能量 不消耗能量 卻可以源源不斷地對(duì)外做功的機(jī)器 第一類永動(dòng)機(jī) 是不可能制成的 知識(shí)精要 典題例解 遷移應(yīng)用 例題 多選 如圖為沖擊擺實(shí)驗(yàn)裝置 一飛行子彈射入沙箱后合為一體 共同擺起一定高度 則下列有關(guān)能的轉(zhuǎn)化的說法中 正確的是 導(dǎo)學(xué)號(hào)51140036 A 子彈的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了沙箱和子彈的勢(shì)能B 子彈的動(dòng)能一部分轉(zhuǎn)化成了沙箱和子彈的勢(shì)能C 子彈的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了沙箱和子彈的動(dòng)能D 子彈的動(dòng)能一部分轉(zhuǎn)化成了沙箱和子彈的內(nèi)能 知識(shí)精要 典題例解 遷移應(yīng)用 解析 在子彈打入沙箱的過程中 沙箱對(duì)子彈的阻力使子彈動(dòng)能減少 同時(shí)子彈對(duì)沙箱的作用力使沙箱獲得動(dòng)能 而子彈打入沙箱有一定深度 阻力在此過程中使一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 子彈和沙箱作為一個(gè)整體以某一初動(dòng)能升高 又變?yōu)橹亓?shì)能 由此可知 選項(xiàng)B D正確 答案 BD 知識(shí)精要 典題例解 遷移應(yīng)用 下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化現(xiàn)象的說法中 正確的是 A 用太陽灶燒水是太陽能轉(zhuǎn)化為電能B 電燈發(fā)光是電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能C 核電站發(fā)電是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D 生石灰放入盛有涼水的燒杯里 水溫升高是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能答案 B解析 A選項(xiàng)中是光能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 C選項(xiàng)中是核能轉(zhuǎn)化為電能 D選項(xiàng)中是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 故B選項(xiàng)正確 案例探究 方法規(guī)律 能量守恒定律的應(yīng)用 多選 一帶電小球在空中由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中 受重力 電場(chǎng)力和空氣阻力三個(gè)力的作用 若運(yùn)動(dòng)過程中重力勢(shì)能增加3J 機(jī)械能減少0 5J 電場(chǎng)力做功1J 則小球 A 重力做功3JB 電勢(shì)能增加1JC 克服空氣阻力做功0 5JD 動(dòng)能減少2 5J解析 重力勢(shì)能的增加等于小球克服重力所做的功 A項(xiàng)錯(cuò)誤 電場(chǎng)力做正功 電勢(shì)能應(yīng)減少 B項(xiàng)錯(cuò)誤 除重力之外的力對(duì)小球做的功等于小球機(jī)械能的變化 故空氣阻力做的功為 0 5J C項(xiàng)正確 因?yàn)楹狭ψ龅墓?2 5J 根據(jù)動(dòng)能定理可知 小球動(dòng)能減少2 5J D項(xiàng)正確 答案 CD 案例探究 方法規(guī)律 1 對(duì)熱力學(xué)變化過程 要結(jié)合力做功理解不同形式的能之間的轉(zhuǎn)化 2 能量守恒定律是自然界中普遍適用的規(guī)律 任何能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程都遵循此規(guī)律 3 做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式 功和熱量雖具有相同單位 但兩者是完全不同的兩個(gè)概念