能量的转化和守恒定律.ppt

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1、第十八章第十八章 能源和可持续发展能源和可持续发展四、能量转化的基本规律四、能量转化的基本规律五、能源与可持续发展五、能源与可持续发展教学目标知道能量可以转移，也可以转化；知道能量可以转移，也可以转化；知道能量转化和转移过程中遵循的守恒知道能量转化和转移过程中遵循的守恒定律和方向性规律；定律和方向性规律；从能量的转化和转移的角度认识效率；从能量的转化和转移的角度认识效率；了解我国和世界上其他国家的能源状况，了解我国和世界上其他国家的能源状况，树立可持续发展的意识。树立可持续发展的意识。能量转化的基本规律能量转化的基本规律常见的能量有哪些形式呢？常见的能量有哪些形式呢？【问题【问题1 1】内能内

2、能机械能机械能化学能化学能光能光能电能电能能量转化的基本规律能量转化的基本规律 能量可以转化也可以转移，我们就能量可以转化也可以转移，我们就是在能量的转化和转移的过程中利用能是在能量的转化和转移的过程中利用能量的。量的。能量的转化和转移是如何实现的？能量的转化和转移是如何实现的？【问题问题2 2】内能内能机械能机械能化学能化学能光能光能电能电能能量转化的基本规律能量转化的基本规律？内能内能机械能机械能化学能化学能光能光能电能电能能量转化的基本规律能量转化的基本规律摩擦生热热机炽热发光太阳能热水器燃烧电动机发电机太阳能电池电池充电电池放电电热器热电偶光合作用电灯人做功燃烧制氧气打火石光能纳米马达

3、化学反应【问题问题3 3】人们为了满足生产对动力日益增多的需人们为了满足生产对动力日益增多的需要，幻想制造一种机器，它不需要任何动力要，幻想制造一种机器，它不需要任何动力和燃料，却能不断地对外做功，这种机器称和燃料，却能不断地对外做功，这种机器称为为“第一类永动机第一类永动机”。你认为这样的永动机可以制造成功吗？你认为这样的永动机可以制造成功吗？四、能量转化的基本规律四、能量转化的基本规律能量转化的基本规律能量转化的基本规律“毛细型毛细型毛细型毛细型”永动机永动机永动机永动机“浮力型浮力型浮力型浮力型”永动机永动机永动机永动机“重力型重力型重力型重力型”永动机永动机永动机永动机“磁力型磁力型磁

4、力型磁力型”永动机永动机永动机永动机达芬奇的发明达芬奇的发明达芬奇的发明达芬奇的发明能量转化的基本规律能量转化的基本规律【探究活动探究活动】如图，在玻璃杯中加入适量水，将餐巾如图，在玻璃杯中加入适量水，将餐巾纸的一端放在水中，另一端放在杯外，看一纸的一端放在水中，另一端放在杯外，看一看什么情况下餐巾纸能使杯中的水滴下。看什么情况下餐巾纸能使杯中的水滴下。“毛细型毛细型”永动机不可能制成。永动机不可能制成。AB能量转化的基本规律能量转化的基本规律左边左边=mgl+mgR右边右边=mg(l+R)=“重力型重力型”永动机也不可能制成。永动机也不可能制成。O能量转化的基本规律能量转化的基本规律“毛细型

5、毛细型毛细型毛细型”永动机永动机永动机永动机“浮力型浮力型浮力型浮力型”永动机永动机永动机永动机“重力型重力型重力型重力型”永动机永动机永动机永动机“磁力型磁力型磁力型磁力型”永动机永动机永动机永动机达芬奇的发明达芬奇的发明达芬奇的发明达芬奇的发明第一类永动机不可能制成！能量转化的基本规律能量转化的基本规律能量转化遵循什么规律呢？能量转化遵循什么规律呢？【问题问题4 4】能量的转化与守恒定律能量的转化与守恒定律 能能量量既既不不会会凭凭空空产产生生，也也不不会会凭凭空空消消失失，它它只只能能由由一一种种形形式式转转化化为为另另一一种种形形式式，或或者者从从一一个个物物体体转转移移到到另另一一个

6、个物物体体，在在转转化化或或转转移移的的过过程程中中其其总量保持不变。总量保持不变。能量转化的基本规律能量转化的基本规律1919世纪自然科学三大发现之一世纪自然科学三大发现之一【问题问题5 5】有人设想：由于海水中蕴含着取之不尽有人设想：由于海水中蕴含着取之不尽的内能，因此可以制造一艘无需任何燃料的的内能，因此可以制造一艘无需任何燃料的巨轮，它可以吸入海水并吸收它的内能，并巨轮，它可以吸入海水并吸收它的内能，并把它变成冰块投入大海。像这种并不违反能把它变成冰块投入大海。像这种并不违反能量的转化和守恒定律的机器又称为量的转化和守恒定律的机器又称为“第二类第二类永动机永动机”。你认为这样的永动机可

7、以制造成功吗？你认为这样的永动机可以制造成功吗？能量转化的基本规律能量转化的基本规律热传递高温物体高温物体低温物体低温物体自发的自发的做功做功 自然界中一切与自然界中一切与热现象热现象有关的有关的实际宏观过程都是有实际宏观过程都是有方向方向的。的。能量转化的基本规律能量转化的基本规律能量转化的基本规律能量转化的基本规律能量转化与转移的方向性规律能量转化与转移的方向性规律 自自然然界界中中许许多多自自发发的的过过程程都都是是有有方方向向的的，或或者者说说能能量量的的转转化化和和转转移移也也是有是有方向方向的。的。第二类永动机也不可能制成！第二类永动机也不可能制成！【问题问题6 6】虽然自然界中能

8、量是守恒的，但是由虽然自然界中能量是守恒的，但是由于能量的转化和转移是有方向性的，因此于能量的转化和转移是有方向性的，因此还存在能源危机。这就需要我们提高能源还存在能源危机。这就需要我们提高能源使用的效率。使用的效率。试举例说明在利用能量的过程中试举例说明在利用能量的过程中“效效率率”的涵义？的涵义？能源与可持续发展能源与可持续发展能源与可持续发展能源与可持续发展效率效率=输出输出的有用能量的有用能量输入输入的总能量的总能量100热机热机 电动机电动机 发电机发电机 电热器电热器 热传递热传递？人类在消耗能源，尤其是使用化石能源的同时，人类在消耗能源，尤其是使用化石能源的同时，也给环境带来了一

9、些问题，如废气对大气污染，废也给环境带来了一些问题，如废气对大气污染，废渣对土壤污染，渗漏的石油造成水污染等。渣对土壤污染，渗漏的石油造成水污染等。我们是不是应该立即停止使用化石能源呢？说我们是不是应该立即停止使用化石能源呢？说说你的看法。说你的看法。大气污染大气污染水污染水污染能源与可持续发展能源与可持续发展可持续发展！【问题问题7 7】小结小结能量转化的基本规律能量转化的基本规律1 1 1 1、能量的转化和守恒定律、能量的转化和守恒定律、能量的转化和守恒定律、能量的转化和守恒定律2 2 2 2、能量转化与转移的方向性规律、能量转化与转移的方向性规律、能量转化与转移的方向性规律、能量转化与转

10、移的方向性规律3 3 3 3、能量转化的效率、能量转化的效率、能量转化的效率、能量转化的效率 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能由能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能由一种形式一种形式转化转化转化转化为另一种形式，或者从一个物体为另一种形式，或者从一个物体转移转移转移转移到另到另一个物体，在转化或转移的过程中其总量保持不变。一个物体，在转化或转移的过程中其总量保持不变。自然界中许多自发的过程都是有自然界中许多自发的过程都是有方向方向的，或者说能的，或者说能量的转化和转移也是有量的转化和转移也是有方向方向的。的。效率效率=输出输出的有用能量的有用能量输入输入的总能量的总能量100永动机永动机不可能制成！不可能制成！