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歡迎進(jìn)入物理課堂 能量守恒定律與能源 我們已經(jīng)學(xué)過了好幾種形式的能量了 那么到底如何定義能量呢 一 能量的概念 一個物體能夠?qū)ν庾龉?我們就說這個物體具有能量 二 能量的多樣性 對應(yīng)于不同的運動形式 能的形式也是多種多的 機械能對應(yīng)機械運動 內(nèi)能對應(yīng)大量微觀粒子的熱運動 我們知道能量的形式 機械能 內(nèi)能 電能 太陽能 化學(xué)能 生物能 原子能等 1人類利用能源大致經(jīng)歷了三個時期 即柴薪時期 煤炭時期 石油時期 2常規(guī)能源 煤 石油 天然氣 3新能源 綠色能源 風(fēng)能 水能 太陽能核能 這些能量之間有聯(lián)系嗎 有什么聯(lián)系呢 討論與思考 太陽能的利用 太陽能轉(zhuǎn)化為電能 內(nèi)燃機車 內(nèi)能轉(zhuǎn)化機械能 水電站 水的機械能轉(zhuǎn)化為電能 水果電池 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 三 能的轉(zhuǎn)化 不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化是通過做功實現(xiàn)的 不同形式的能之間可以在一定條件的情況下相互轉(zhuǎn)化 而且在轉(zhuǎn)化過程中總量保持不變 四 功是能量轉(zhuǎn)化的量度 重力做功 重力勢能和其他能相互轉(zhuǎn)化彈力做功 彈性勢能和其他能相互轉(zhuǎn)化 在一定條件下 各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移 特點 能量的形式?jīng)]有變 特點 能量的形式發(fā)生變化 1 指出下列現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移情況 1 人在跑步時 身體發(fā)熱 2 風(fēng)吹動帆船前進(jìn) 3 放在火爐旁的冷水變熱 4 電流通過燈泡 燈泡發(fā)光 5 植物進(jìn)行光合作用 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 風(fēng)的機械能轉(zhuǎn)移到帆船上 內(nèi)能由火爐轉(zhuǎn)移給水 電能轉(zhuǎn)化為光能 光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 五 能量守恒定律 內(nèi)容 能量既不可會消滅 也不會創(chuàng)生 它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式 或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體 而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中 能量的總量保持不變 定律的表達(dá)式E初 E終 E增 E減 說明 a 該定律是貫穿整個物理學(xué)的基本規(guī)律之一b 要分清系統(tǒng)中有多少種形式的能 發(fā)生了哪些轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移 c 系統(tǒng)克服滑動摩擦力所做的總功等于系統(tǒng)機械能的減少量 滑動摩擦力與相對距離的乘積在數(shù)值上等于系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能 即Q FL相對位移eW合力 E動能fW重力 E重力勢能W彈簧彈力 E彈性勢能gW除重力 彈簧彈力 萬有引力 E機械能 質(zhì)量為m的物體下落過程中 經(jīng)過高度h1處速度為v1 下落至高度h2處速度為v2 空氣阻力恒為f 分析由h1下落到h2過程中機械能的變化 分析 根據(jù)動能定理 有 下落過程中重力對物體做功 重力做功在數(shù)值上等于物體重力勢能的變化量 取地面為參考平面 有 由以上兩式可以得到 當(dāng)WG外 0時 E 0 機械能增加 當(dāng)WG外 0時 E 0 機械能減少 除重力 彈力 外 其他外力對物體對所做的總功WG外等于物體機械能的變化量 E 功能原理 歷史上曾有人設(shè)想制造一種不需要消耗任何能源就可以不斷做功的機器 即永動機 這樣的機器能不能制成 為什么 請你分析一下 高處水槽中水的勢能共轉(zhuǎn)變成哪幾種形式的能 說明這個機器是否能夠永遠(yuǎn)運動下去 六 能量耗散 1能量耗散 能量釋放出去 它就不會自動聚集起來供人類重新利用 2能量耗散意義 從能量轉(zhuǎn)化的角度反映自然界中的宏觀過程具有方向性 3方向性 內(nèi)能不能全部轉(zhuǎn)化為機械能 4方向性 熱量不能自發(fā)從低溫物體傳遞給高溫物體 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全