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,第七章：機械能守恒定律,第 10 節(jié)：能量守恒定律與能源,,1,能量,我們已經知道的能量形式,機械能（重力勢能、彈性勢能、動能） 風能、電能、光能、內能、核能、 生物能、化學能、太陽能,2,能量轉化,各種形式的是可以相互轉化的,食物具有化學能，我們的身體把這種化學能轉化成為維持生命所必須的內能和機械能。,3,水的機械能轉化為電能,能量之間的相互轉化,4,能量之間的相互轉化,太陽能轉化為電能,太陽能轉化為內能,5,內燃機車：內能轉化為機械能,能量之間的相互轉化,6,水果電池：化學能轉化為電能,不同形式的能之間可以在一定條件下相互轉化,能量之間的相互轉化,7,量轉化與守恒定律,說明下列過程中能量的轉化或轉移情況 人在跑步時身體發(fā)熱 風吹動帆船前進 放在火爐旁的冷水變熱 電流通過燈泡，燈泡發(fā)光 植物進行光合作用,8,ΔE增 ＝ ΔE減,一、能量守恒定律,1. 內容：能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體轉移到別的物體，而在轉化和轉移過程中，能量的總量保持不變。,2. 表達式：E初 ＝ E終,9,3. 功能關系,不同形式的能量之間的轉化是通過做功實現(xiàn)的。,重力勢能的變化,重力做功,合外力做功,動能的變化,彈簧彈力做功,彈性勢能的變化,10,4. 除重力(彈力)外，其他外力對物體所做的總功 W其他 等于物體機械能的變化量 ΔE。,W其他 = ΔE,當 W其他 ＞ 0 時，ΔE ＞ 0，機械能增加 當 W其他 ＜ 0 時，ΔE ＜ 0，機械能減少,做了多少功就有多少能量從一種形式轉化為另一種形式，即功是能量轉化的量度。,11,第一類永動機,永動機是一類想象中的不需外界輸入能源、能量或在僅有一個熱源的條件下便能夠不斷運動并且對外做功的機械。 第一類永動機 不消耗能量而能永遠對外做功的機器，稱為“第一類永動機”,12,達芬奇裝置,,在轉輪邊沿安裝一系列的容器，容器中充了一些水銀，他想水銀在容器中移動有可能使轉輪永遠地轉動，,但是經過仔細研究之后，得出了否定的結論。他從許多類似的設計方案中認識到永動機的嘗試是注定要失敗的。,13,量守恒定律最后確立的兩類重要事實是什么?,確立了永動機的不可能性和發(fā)現(xiàn)了各種自然現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系與轉化．,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，卻能不斷對外做功的機器——永動機，你認為它一旦轉動起來就能永遠轉動起來嗎？,17～18世紀許多機械專家就已經論證了永動機是不可能的 法國科學院在1775年就正式決定，不再研究和試驗任何永動機,14,總結,各種永動機設計方案的失敗，制造永動機美好夢想的破滅，對于每一個尋找永動機的人是一個不小的打擊。但是，反思這一失敗的探索過程，它從反面給人類以啟迪。 追尋永動機的失敗經歷，可以給我們兩點啟示：首先，失敗的經歷也有積極的科學研究價值，永動機的種種設計方案的失敗，引起了人們的反思，啟發(fā)了能量轉化和守恒的思想，成為能量轉化和守恒原理建立的思考線索之一；其次，要依據(jù)科學規(guī)律辦事。,15,1. 一質量為 1 kg 的物體被人用手以 2 m/s 的速度豎直向 上勻速提升 1 m，則下列說法正確的是 ( ) A. 物體上升過程中機械能守恒 B. 物體的機械能增加 10 J C. 合外力對物體做功 2 J D. 物體克服重力做功 2 J,B,16,二、能源和能量耗散,2. 人類利用能源大致經歷了三個時期,1. 能源：指能夠提供可利用能量的物質。,17,能量耗散 燃料燃燒時一旦把自己的熱量釋放出去，它就不會自動聚集起來供人類重新利用。 能量轉化具有方向性,在能源利用的過程中，即在能量的轉化過程中，能量在數(shù)量上并沒有減少。但是在可利用的品質上降低了，從便于利用變?yōu)椴槐阌诶昧?。這是節(jié)約能源的根本原因。,18,能量轉化和轉移的方向性,內能總是自發(fā)地從高溫物體向低溫物體轉移 而不會自發(fā)的由低溫物體向高溫物體轉移,19,2. 下列對能的轉化和守恒定律的認識正確的是 ( ) A. 某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加 B. 某個物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加 C. 不需要任何外界的動力而持續(xù)對外做功的機器 — 永 動機是不可能制成的 D. 石子從空中落下，最后靜止在地面上，說明機械能消 失了,ABC,20,1. 下列說法中正確的是 ( ) A. 不同形式能量的轉化是通過做功來實現(xiàn)的 B. 做功的過程總是伴隨著能量的轉化（或轉移） C. 某種形式的能量增加 10 J，一定有其他形式的能量 減少 10 J D. 某個物體的能量減少 10 J，一定有其他物體的能量 增加 10 J,ABCD,21,2. 自由擺動的秋千幅度越來越小，直至最后停止擺動， 對于該過程，下列說法正確的是 ( ) A. 機械能守恒 B. 能量正在消失 C. 減少的機械能轉化為內能 D. 只有動能和勢能相互轉化,C,22,3. 一小孩從公園中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的變化情況是 ( ) A. 重力勢能減小，動能不變，機械能減小，總能量減小 B. 重力勢能減小，動能增加，機械能減小，總能量不變 C. 重力勢能減小，動能增加，機械能增加，總能量增加 D. 重力勢能減小，動能增加，機械能守恒，總能量不變,B,23,