第3节能量守恒定律 (3).ppt

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1、10101010能量守恒定律与能源思考：要让静止电风扇工作，我们应该怎么做？需要消耗能量我们已经知道的能量有哪些？机械能（重力势能、弹性势能、动能）机械能（重力势能、弹性势能、动能）风能、电能、光能、内能风能、电能、光能、内能(热能热能)、核能、核能、生物能、化学能、太阳能等等生物能、化学能、太阳能等等一、思考与讨论：能量之间有联系吗？一、思考与讨论：能量之间有联系吗？太阳能热水器太阳能转化为热能一、思考与讨论：能量之间有联系吗？一、思考与讨论：能量之间有联系吗？电能转化为热能一、思考与讨论：能量之间有联系吗？一、思考与讨论：能量之间有联系吗？三峡发电站水的机械能转化为电能一、思考与讨论：能量

2、之间有联系吗？一、思考与讨论：能量之间有联系吗？化学能转化为电能水果电池通过上述的例子说明了什么？各种形式的能量是可以相互转化的绿色植物通过光合作用，将太阳能转化为化学能，人吃食物，身体把这种化学能转化成为维持生命所必须的内能和机械能。另外，当木材、煤、石油等燃烧，它们的化学能就会转化为内能和光能。二、能量在转化过程中有什么特点？能不能制成这样一种机器？能不能制成这样一种机器？永动机：永动机：不消耗任何能量，却可以源源不不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功，这种机器叫第断地对外做功，这种机器叫第永动机永动机.（人们把（人们把这种这种不消耗能量不消耗能量的永动机叫的永动机叫第一类永动机）。第

3、一类永动机）。17171818世纪许多机械专家就已经论证了永世纪许多机械专家就已经论证了永动机是不可能的动机是不可能的法国科学院在法国科学院在17751775年就正式决定，不再研年就正式决定，不再研究和试验任何永动机究和试验任何永动机科学家们一直在关注自然现象之间的普通联系科学家们一直在关注自然现象之间的普通联系18011801年年 戴维发现电流的化学效应（电和化学的联系）戴维发现电流的化学效应（电和化学的联系）18201820年年 奥斯特发现电流的磁效应（电和磁的联系）奥斯特发现电流的磁效应（电和磁的联系）18211821年年 塞贝克发现温差电现象（热和电的联系）塞贝克发现温差电现象（热和电

4、的联系）18311831年年 法拉第发现电磁感应现象（电和磁的联系）法拉第发现电磁感应现象（电和磁的联系）18401840年年 焦耳发现电流的热效应（电和热的联系）焦耳发现电流的热效应（电和热的联系）18421842年年 迈尔表述了能量守恒定律，并计算出了热功迈尔表述了能量守恒定律，并计算出了热功 当量的数值（功和热的联系）当量的数值（功和热的联系）18431843年年 焦耳测定了热功当量的数值（功和热的联系）焦耳测定了热功当量的数值（功和热的联系）18471847年年 亥姆霍兹在理论上概括和总结能量守恒定律亥姆霍兹在理论上概括和总结能量守恒定律三、能量守恒定律三、能量守恒定律1.1.能量能量

5、既既不会凭空产生不会凭空产生，也，也不会凭空消失不会凭空消失，它只能从一种形式它只能从一种形式转化转化为另一种形式，或者为另一种形式，或者从一个物体从一个物体转移转移到别的物体，在转化和转移到别的物体，在转化和转移过程中，能量的过程中，能量的总量保持不变总量保持不变 自然规律之一自然规律之一恩格斯曾经把能量守恒定律称为“伟大的运动基本规律”，认为它的发现是19世纪自然科学的三大发现之一(另两个发现是细胞学说，达尔文的生物进化论)三、能量守恒定律三、能量守恒定律思考与讨论既然能量是守恒的，不可能消灭，为什么我们还要节约能源？四、能源和能量耗散可以看出，由于取暖和使用电器，室内温度比室外高。热量散

6、失到室外后，不能回收重新利用。一座房屋的红外线照片红外照片是不能分辨颜色的，右图中的红外照片是不能分辨颜色的，右图中的颜色是为区分不同的温度而在照片处理颜色是为区分不同的温度而在照片处理时加上的时加上的能量耗散热能总是热能总是自发地自发地从高温从高温物体向低温物体转移物体向低温物体转移而不会而不会自发的自发的由低温物由低温物体向高温物体转移体向高温物体转移机械能可以全部转化为内能而内能不可全部转化为机械能而不引起其他变化热机的效率不可能1000/0例如：一辆行驶的小轿车，燃料燃烧产生的内能有例如：一辆行驶的小轿车，燃料燃烧产生的内能有380/0通过发动机散热系统排除，还有通过发动机散热系统排除

7、，还有360/0直接由排直接由排气管排出，只有气管排出，只有260/0变为发动机输出的机械能变为发动机输出的机械能 能源危机的含义能源危机的含义.在能源的利用过程中，即在能量的转化过程在能源的利用过程中，即在能量的转化过程中，能量在中，能量在数量上并未减少数量上并未减少，但在可利用的，但在可利用的品质上降低品质上降低了，从了，从便于利用便于利用变成变成不便于利用不便于利用了了能量耗散能量耗散能源短缺能源短缺世界能源统计年鉴的最新数据显示，世界石油总世界能源统计年鉴的最新数据显示，世界石油总储量为储量为1.15万亿桶，仅供开采万亿桶，仅供开采41年；全球天然气年；全球天然气储量为储量为176万亿

8、立方米，仅供开采万亿立方米，仅供开采63年。全球煤年。全球煤炭埋藏量炭埋藏量10316亿吨，可开采亿吨，可开采231年。年。一、能量守恒定律一、能量守恒定律 1内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化和转移的者从一个物体转移到别的物体，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变过程中，能量的总量保持不变 2表达式：E初E末；E增E减二、能源和能量耗散二、能源和能量耗散 1能量转化具有方向性2节约能源的重要意义通过本节课的学习我们知道了例题：某地强风风速约为V,设该地的空气密度，如果把横截面积为S的风的动能全部转化为电能，则利用上述已知量计算电功率P为多少?解：根据题意，风的动能全部转化为电能，由能量守恒：如图所示，轨道ABCD的AB和CD两部分为光滑的圆弧形轨道，BC长为2m的水平轨道，动摩擦因数0.2质量为m的物体从高为1m的地方由静止开始沿AB轨道滑下求：（1）物体第一次在CD轨道上到达的最大高度；（2）物体在BC间通过的总路程是多少？最后停在离B点多远处？解：（1）由能量守恒代入数据得：(2)设物体可以可以通过BC的次数为n由能量守恒：作业：7.10能量守恒优化设计