人教版陕西省石泉县高中物理 第4章 能量守恒与可持续发展 4.3 能量的转化与守恒课件 沪科必修2.ppt

2021/8/9 星期一1新课引入 能量是物理学中一个十分重要的物理量。我们已经重点研究了机械能。除此而外能量还有内能、电磁能、光能、化学能、核能、生物能等多种形式。能量概念的重要性，就表现在能量不仅可以相互转化，而且在转化过程中总是守恒的。今天我们来研究能量的转化问题。我们从小汽车的能量转化入手来研究。2021/8/9 星期一2小汽车的部分结构示意图小汽车行驶时的能量转化车灯发动机蓄电池发电机电动机空 调音响排气管2021/8/9 星期一3探究小汽车的能量转化情况部 件相 关 的 能 量转化/转移车车 灯灯电能电能光能光能转化转化蓄电池蓄电池电能电能化学能化学能转化转化发动机发动机化学能化学能机械能机械能转化转化发电机发电机机械能机械能电能电能转化转化电动机电动机电能电能机械能机械能转化转化空空 调调内能内能内能内能转移转移音音 响响电能电能声能（机械能）声能（机械能）转化转化排气管排气管内能内能内能内能转移转移2021/8/9 星期一41964年10月16日，我国的第一颗原子弹爆炸分析下面的各种现象中，能量是怎样转化的2021/8/9 星期一51967年6月17日，我国的第一颗氢弹爆炸2021/8/9 星期一6核 爆 炸核 能光、热辐射冲击波2021/8/9 星期一7人人类类的的食食物物动植物体的生物质能人体内的生物质能 生物质能实际上是以化学能的生物质能实际上是以化学能的生物质能实际上是以化学能的生物质能实际上是以化学能的形式存在的。形式存在的。形式存在的。形式存在的。2021/8/9 星期一8雷 电电 能光能声能2021/8/9 星期一9太阳能热电站太阳能热电站的光反射板的光反射板 塔塔式式太太阳阳能能热热电电站站光光能能热热能能能能（内内能能）电电能能2021/8/9 星期一10能量守恒定律能量守恒定律能量守恒定律能量守恒定律2021/8/9 星期一11u “能量守恒定律”同“生物进化论”、“细胞”的发现被恩格斯誉为19世纪的三个最伟大的科学发现。u 能量守恒定律是在无数实验事实的基础上建立起来的，是自然科学的普遍规律之一。u 自然界一切已经实现的过程都遵守能量守恒定律。事实证明，一切违反能量守恒定律的过程都是不可能实现的。u “机械能守恒定律”只是能量守恒定律的特例。能量守恒定律的意义2021/8/9 星期一12案例分析案例分析 历史上有很多人不相信能量守恒定律的人，挖空心思想发明一种不消耗能量，却能不断对外做功的机器永动机。右图便是当时人们设计的一种永动机方案没有免费的午餐阅读教材，看看看看设计者是怎么想的。2021/8/9 星期一13u你认为右图中的轮子一旦转动起来就能永远转动起来吗？u阅读教材，看看为什么不能实现。u 1718世纪许多机械专家就已经论证了永动机是不可能的。u 法国科学院在1775年就正式决定，不再研究和试验任何永动机。2021/8/9 星期一142、指出下列现象中能量的转化或转移情况：、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）人在跑步时，身体发热（2）风吹动帆船前进）风吹动帆船前进（3）放在火炉旁的冷水变热）放在火炉旁的冷水变热（4）灯泡通电发光）灯泡通电发光（5）植物进行光合作用）植物进行光合作用2021/8/9 星期一15信息浏览 20世纪世纪30年代，人们发现在某些原子年代，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。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（年，奥地利物理学家泡利（W.Pauli，19001958）猜想，之所以观察到能）猜想，之所以观察到能量量“不守恒不守恒”，可能因为存在着一种极，可能因为存在着一种极其微小的未知粒子，是它带走了一小部其微小的未知粒子，是它带走了一小部分能量。分能量。因此，可以说是能量的转化与守恒定律引导科学家发现因此，可以说是能量的转化与守恒定律引导科学家发现了中微子。了中微子。中微子的发现与能量守恒定律 意大利物理学家费米（意大利物理学家费米（E.Fermi，19011954）把这种未知的粒子叫做）把这种未知的粒子叫做中微子。从此，人们一直在努力中微子。中微子。从此，人们一直在努力中微子。直到直到1956，人们才在实验室找到了中微子。，人们才在实验室找到了中微子。2021/8/9 星期一16课堂小结 1 1、能量的形式是多种多样的；、能量的形式是多种多样的；2 2、不同形式的能量可以互相转化；、不同形式的能量可以互相转化；3 3、在能量的转移或转化过程中遵守、在能量的转移或转化过程中遵守 能量守恒定律；能量守恒定律；4 4、“永动机永动机”不可能制成；不可能制成；5 5、能量守恒定律是自然界的普遍规、能量守恒定律是自然界的普遍规 律之一。律之一。2021/8/9 星期一172021/8/9 星期一18