廣東省惠州市惠東縣安墩中學高中物理能量轉(zhuǎn)化與守恒定律課件粵教版必修

1、第六節(jié)第六節(jié) 能量守恒定律與能源能量守恒定律與能源 一個物體能夠?qū)ν庾龉?，我們一個物體能夠?qū)ν庾龉?，我們就說這個物體具有就說這個物體具有能量能量。 另外自然另外自然界中還存在界中還存在如如化學能化學能、電能電能、光能光能、太陽能太陽能、風風能能、潮汐能潮汐能、原子能原子能等等。等等。 各種形式的是可以相互轉(zhuǎn)化的各種形式的是可以相互轉(zhuǎn)化的 食物具有化學能，我們的身食物具有化學能，我們的身體把這種化學能轉(zhuǎn)化成為維持體把這種化學能轉(zhuǎn)化成為維持生命所必須的內(nèi)能和機械能。生命所必須的內(nèi)能和機械能。 各種形式的是可以相互轉(zhuǎn)化各種形式的是可以相互轉(zhuǎn)化的的 各種形式的是可以相互轉(zhuǎn)化的各種形式的是可以相互轉(zhuǎn)化的

2、 電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能太陽能轉(zhuǎn)化為電能太陽能轉(zhuǎn)化為電能各種形式的是可以相互轉(zhuǎn)化的各種形式的是可以相互轉(zhuǎn)化的 光能轉(zhuǎn)化為化學能光能轉(zhuǎn)化為化學能水果電池水果電池化學能轉(zhuǎn)化為電能化學能轉(zhuǎn)化為電能各種形式的能可以相互轉(zhuǎn)化。各種形式的能可以相互轉(zhuǎn)化。光能光能 內(nèi)能內(nèi)能電能電能 機械能機械能 化學能化學能 百名跳傘運動員千百名跳傘運動員千米高空拼出菱形圖案米高空拼出菱形圖案 重力勢能轉(zhuǎn)化為動能重力做功重力做功 不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化是通過做功實現(xiàn)的。不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化是通過做功實現(xiàn)的。做功的過程就是各種形式的能量之間轉(zhuǎn)化（或轉(zhuǎn)移的做功的過程就是各種形式的能量之間轉(zhuǎn)化（或轉(zhuǎn)移的過程，且做了多

3、少功，就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化（或轉(zhuǎn)過程，且做了多少功，就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化（或轉(zhuǎn)移），因此移），因此 能量既不會消滅，也不會能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他創(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)移到另外一形式或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另外一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總和保持不變能量的總和保持不變 導致能量守恒定律最后確立的兩類重要事導致能量守恒定律最后確立的兩類重要事實是什么實是什么? ? 確立了永動機的不可能性和發(fā)現(xiàn)了各種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(zhuǎn)化自然現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系與轉(zhuǎn)化 歷史上有

4、很多人不相信能量守恒定律的人，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斷對外做功的機器永動機，你認為它永動機，你認為它一旦轉(zhuǎn)動起來就能永遠轉(zhuǎn)動起來嗎？一旦轉(zhuǎn)動起來就能永遠轉(zhuǎn)動起來嗎？17171818世紀許多機械專家就已經(jīng)論證了世紀許多機械專家就已經(jīng)論證了永動機是不可能的永動機是不可能的法國科學院在法國科學院在17751775年就正式?jīng)Q定，不再年就正式?jīng)Q定，不再研究和試驗任何永動機研究和試驗任何永動機【資料鏈接資料鏈接】20042004十大科技騙局之六：永動機神話十大科技騙局之六：永動機神話 梁星人，號稱永動機

5、發(fā)明人梁星人，號稱永動機發(fā)明人. .其所在的海南星人永其所在的海南星人永動機發(fā)電廠有限公司稱，將建設裝機總?cè)萘縿訖C發(fā)電廠有限公司稱，將建設裝機總?cè)萘?00300萬萬KWKW的的宇宙引力能發(fā)電廠及年產(chǎn)宇宙引力能發(fā)電廠及年產(chǎn)1010萬輛宇宙引力能小轎車廠項萬輛宇宙引力能小轎車廠項目目. .據(jù)報道，海南星人永動機發(fā)電廠是據(jù)報道，海南星人永動機發(fā)電廠是“當今世界獨一當今世界獨一無二，獨家建設，獨家經(jīng)營無二，獨家建設，獨家經(jīng)營. .其廉價的電力資源，可以其廉價的電力資源，可以與任何一家電力企業(yè)競爭，會永遠處于不敗之地與任何一家電力企業(yè)競爭，會永遠處于不敗之地”，“永動發(fā)電機結(jié)構(gòu)簡單，原理深奧，造價不高，

6、但高科永動發(fā)電機結(jié)構(gòu)簡單，原理深奧，造價不高，但高科技含量達技含量達100%”.100%”.在在20042004年歲末，梁星人還鄭重其事籌備于年歲末，梁星人還鄭重其事籌備于1212月月2727日在珠日在珠海度假村酒店千禧宮舉辦海度假村酒店千禧宮舉辦“永動機問世全球性新聞發(fā)布永動機問世全球性新聞發(fā)布會會”. .而且發(fā)布會打算邀請的與會人物也足以嚇壞小市而且發(fā)布會打算邀請的與會人物也足以嚇壞小市民，包括：安南、布什、克里、小泉、阿羅約、普京、民，包括：安南、布什、克里、小泉、阿羅約、普京、布萊爾布萊爾都是梁星人的邀請對象都是梁星人的邀請對象. .據(jù)報道，南街村為據(jù)報道，南街村為研究永動機發(fā)電項目投

7、入的研究永動機發(fā)電項目投入的20002000多萬元全部打了水漂多萬元全部打了水漂, ,結(jié)果電沒有發(fā)出來，騙子也失蹤了結(jié)果電沒有發(fā)出來，騙子也失蹤了. .根據(jù)國家專利法，根據(jù)國家專利法，永動機不具備實用性，所以沒有一件永動機發(fā)明獲得過永動機不具備實用性，所以沒有一件永動機發(fā)明獲得過國家專利授權(quán)國家專利授權(quán). .既然能量是守恒的，不可能消滅，為什既然能量是守恒的，不可能消滅，為什么我們還要節(jié)約能源？么我們還要節(jié)約能源？ 然料燃燒時一旦把自己的熱量釋放出去，它就不然料燃燒時一旦把自己的熱量釋放出去，它就不會再次自動聚集起來供人類重新利用，電池中的化學會再次自動聚集起來供人類重新利用，電池中的化學能轉(zhuǎn)

8、化為電能，它又通過燈泡轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和光能，熱能轉(zhuǎn)化為電能，它又通過燈泡轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和光能，熱和光被其他物質(zhì)吸收后變?yōu)橹車h(huán)境的內(nèi)能，我們無和光被其他物質(zhì)吸收后變?yōu)橹車h(huán)境的內(nèi)能，我們無法把這些內(nèi)能收集起來重新利用這種現(xiàn)象叫做法把這些內(nèi)能收集起來重新利用這種現(xiàn)象叫做可以看出，由于取暖可以看出，由于取暖和使用電器，室內(nèi)溫和使用電器，室內(nèi)溫度比室外高。熱量散度比室外高。熱量散失到室外后，不能回失到室外后，不能回收重新利用。收重新利用。一座房屋的紅外線照片一座房屋的紅外線照片紅外照片是不能分辨顏色的，右圖中的顏色紅外照片是不能分辨顏色的，右圖中的顏色是為區(qū)分不同的溫度而在照片處理時加上的是為區(qū)分不同的溫度

9、而在照片處理時加上的能量耗散與能量守恒是否能量耗散與能量守恒是否矛盾，該怎樣理解矛盾，該怎樣理解? ? 能量耗散和能量守恒并不矛盾，能量耗散表明，能量耗散和能量守恒并不矛盾，能量耗散表明，在能源利用的過程中，即在能量的轉(zhuǎn)化過程中，在能源利用的過程中，即在能量的轉(zhuǎn)化過程中，能量在數(shù)量上并沒有減少但是可利用的品質(zhì)上能量在數(shù)量上并沒有減少但是可利用的品質(zhì)上降低了，從便于利用變?yōu)椴槐阌诶昧?。降低了，從便于利用變?yōu)椴槐阌诶昧?。這是節(jié)這是節(jié)約能源的根本原因約能源的根本原因 內(nèi)能總是自發(fā)地從高溫內(nèi)能總是自發(fā)地從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移物體向低溫物體轉(zhuǎn)移而不會自發(fā)的由低溫物而不會自發(fā)的由低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)

10、移體向高溫物體轉(zhuǎn)移機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能能而內(nèi)能不可全部轉(zhuǎn)化為機而內(nèi)能不可全部轉(zhuǎn)化為機械能而不引起其他變化械能而不引起其他變化熱機的效率不可能熱機的效率不可能1001000 0/ /0 0例如：一輛行駛的小轎車，燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能有例如：一輛行駛的小轎車，燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能有37370 0/ /0 0通過發(fā)動機散熱系統(tǒng)排除，通過發(fā)動機散熱系統(tǒng)排除，37370 0/ /0 0直接由排氣管直接由排氣管排出，有排出，有26260 0/ /0 0變?yōu)榘l(fā)動機輸出的機械能變?yōu)榘l(fā)動機輸出的機械能 能量的耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反能量的耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中宏觀過程的方向性。映

11、出自然界中宏觀過程的方向性。 正是因為能量轉(zhuǎn)化的方向性，能正是因為能量轉(zhuǎn)化的方向性，能量的利用受這種方向性的制約，所以量的利用受這種方向性的制約，所以能量的利用是有條件的，也是有代價能量的利用是有條件的，也是有代價的的 通過以上分析我們知道了：通過以上分析我們知道了：一、能量守恒定律一、能量守恒定律 1 1內(nèi)容：能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，內(nèi)容：能量既不會消滅，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)移到另外一個物體，而在轉(zhuǎn)化和一個物體轉(zhuǎn)移到另外一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總和保持不變轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總和保持不變2 2建

12、立過程建立過程二、能源和能量耗散二、能源和能量耗散 1 1內(nèi)容：能量轉(zhuǎn)化具有方向性內(nèi)容：能量轉(zhuǎn)化具有方向性2 2節(jié)約能源的重要意義節(jié)約能源的重要意義 通過本節(jié)課的學習我們知道了通過本節(jié)課的學習我們知道了一、能源的定義和分類一、能源的定義和分類1、一般的說，能源是指能夠為人類提供某種形、一般的說，能源是指能夠為人類提供某種形式能量的物質(zhì)或物質(zhì)的運動。式能量的物質(zhì)或物質(zhì)的運動。 如：煤、石油、流水、風等。如：煤、石油、流水、風等。2、能源的分類、能源的分類（1）按是否是自然）按是否是自然界直接提供的分類界直接提供的分類一次能源一次能源 二次能源二次能源 自然界直接提供的能源自然界直接提供的能源 煤

13、、石油煤、石油.風、流水風、流水 由自然界提供的能源制取生產(chǎn)由自然界提供的能源制取生產(chǎn)的能源的能源汽油、柴油、氫能源汽油、柴油、氫能源 （2）按能否再生分）按能否再生分水能、風能水能、風能 石油、煤、石油、煤、再生能源再生能源 非再生能源非再生能源 二次能源一般都是非再生能源二次能源一般都是非再生能源（3）從能源的利）從能源的利 用角度分用角度分（已廣泛利用的）（草（已廣泛利用的）（草木燃料、煤、石油、天木燃料、煤、石油、天然氣、水力）然氣、水力）（有待開發(fā)才能廣泛利用的的）（有待開發(fā)才能廣泛利用的的）（太陽能、氫能、地熱能、潮汐能）（太陽能、氫能、地熱能、潮汐能）常規(guī)能源常規(guī)能源 非常規(guī)能源

14、非常規(guī)能源 2 2關(guān)于能量耗散，下列說法中正確的是（關(guān)于能量耗散，下列說法中正確的是（ ） A. A. 能量耗散是指在一定條件下，能量在轉(zhuǎn)化過程中能量耗散是指在一定條件下，能量在轉(zhuǎn)化過程中總量減少了總量減少了 B. B. 能量耗散表明，能量守恒定律具有一定的局限性能量耗散表明，能量守恒定律具有一定的局限性 C. C. 能量耗散表明，能量在數(shù)量上并未減少，但在可能量耗散表明，能量在數(shù)量上并未減少，但在可利用的品質(zhì)上降低了利用的品質(zhì)上降低了 D. D. 能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度，反映出自然界中宏能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度，反映出自然界中宏觀過程的方向性觀過程的方向性3 3下列說法中正確的是（下列說法

15、中正確的是（ ） A. A. 不同形式能量的轉(zhuǎn)化是通過做功來實現(xiàn)的不同形式能量的轉(zhuǎn)化是通過做功來實現(xiàn)的 B. B. 做功的過程總是伴隨著能量的變化做功的過程總是伴隨著能量的變化 C.C.某種形式的能量增加某種形式的能量增加10J10J，一定有其他形式的能量，一定有其他形式的能量減少減少10J10J D. D. 某個物體的能量減少某個物體的能量減少10J10J，一定有其他物體的能量，一定有其他物體的能量增加增加10J10J4 4運動員把原來靜止的足球踢出去，使足球獲得運動員把原來靜止的足球踢出去，使足球獲得100J100J的動能。則在運動員踢球的過程中，運動員消耗的體能的動能。則在運動員踢球的過

16、程中，運動員消耗的體能 （ ） A. A. 等于等于100J 100J B. B. 大于大于100J 100J C. C. 小于小于100J 100J D D. . 無法確定無法確定ABCDABCDB B一、單選題一、單選題2 2、在各種形式的能量轉(zhuǎn)化的過程中，下列說法中正確的是、在各種形式的能量轉(zhuǎn)化的過程中，下列說法中正確的是 （ ） A. A.機械能一定守恒機械能一定守恒 B. B.各種形式的能量都守恒各種形式的能量都守恒 C. C.各種形式的能的總量一定守恒各種形式的能的總量一定守恒 D. D.只有機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能只有機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能1 1、在下列事例中，屬于機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是（、在下

17、列事例中，屬于機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是（ ） A. A.鐵棒在火上烤得很熱鐵棒在火上烤得很熱 B. B.汽車緊急剎車，輪胎發(fā)熱汽車緊急剎車，輪胎發(fā)熱 C. C.燃燒木材取暖燃燒木材取暖 D. D.給電爐通電，電爐發(fā)熱給電爐通電，電爐發(fā)熱BC二、填空題二、填空題2、冰塊沿地面滑動，往往會逐漸融化，在、冰塊沿地面滑動，往往會逐漸融化，在這一過程中是這一過程中是 能轉(zhuǎn)化為能轉(zhuǎn)化為 能能,但能量的總量但能量的總量_。1、用錘子敲打釘子時，釘子的溫度升高，、用錘子敲打釘子時，釘子的溫度升高，釘子的內(nèi)能釘子的內(nèi)能 （填（填“減少減少”“”“不變不變”或或“增加增加”），這是通過），這是通過 方法改變方法改變了它的內(nèi)能。了它