能量守恒定律與能源課件

1、第七章機(jī)械能及其守恒定律,7.10 能量守恒定律與能源,重力勢能,彈性勢能,動能,知識回顧,能量,一、能量的概念 一個物體能夠?qū)ν庾龉?，我們就說這個物體具有能量。,二、能量的多樣性 對應(yīng)于不同的運(yùn)動形式，能的形式也是多種多的 ,說一說： 你知道的能量形式,機(jī)械能、內(nèi)能、電能、太陽能、化學(xué)能、生物能、原子能等,討論與思考：,能量之間有聯(lián)系嗎？,太陽能的利用：,太陽能轉(zhuǎn)化為電能,內(nèi)燃機(jī)車：,內(nèi)能轉(zhuǎn)化機(jī)械能,水電站：,水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,水果電池：,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,不同形式的能之間可以在一定 條件的情況下相互轉(zhuǎn)化,能量守恒定律,1、能量守恒定律 2、導(dǎo)致能量守恒定律最后確立的兩類重要事實(shí)是什么?

2、 確認(rèn)了 的不可能性。 各種自然現(xiàn)象之間能量的 與 。,、內(nèi)容： 能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變 、定律的表達(dá)式 E初E終 ；E增E減,的內(nèi)容：,永動機(jī),相互聯(lián)系,轉(zhuǎn)化,1718世紀(jì)許多機(jī)械專家就已經(jīng)論證了永動機(jī)是不可能的 法國科學(xué)院在1775年就正式?jīng)Q定，不再研究和試驗(yàn)任何永動機(jī),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(jī)器永動機(jī),永動不可能制成的原因 ： 根據(jù)能量守恒定律，任何一部機(jī)器，只能使能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，而不能無中

3、生有地制造能量，因此第一類永動機(jī)是不可能制成的.,練習(xí),下列對能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的認(rèn)識正確的是 ( ) A.某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加 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(jī)器永動機(jī)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(jī)械能消失了,ABC,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？,能量耗散,燃料燃燒時一旦把自己的熱量釋放出去，它就不會再次自動聚集起來供人類重新利用，電池中的化學(xué)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，我們無法把這些內(nèi)能收集起來重新

4、利用這種現(xiàn)象叫做能量的耗散,能量耗散與能量守恒是否矛盾，該怎樣理解?,能量耗散,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，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?。這是節(jié)約能源的根本原因,這說明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,能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性,內(nèi)能總是自發(fā)地從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移 而不會自發(fā)的由低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)移,能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性,機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 而內(nèi)能不可全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其他變化 熱機(jī)的效率不可能1000/0（第二類永動機(jī)不可能存在）,例如：一輛行駛的小轎

5、車，燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能有370/0通過發(fā)動機(jī)散熱系統(tǒng)排出，370/0直接由排氣管排出，有260/0變?yōu)榘l(fā)動機(jī)輸出的機(jī)械能,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。 正是因?yàn)槟芰哭D(zhuǎn)化的方向性，能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，也是有代價的,通過以上分析我們知道了：,1. WG= E重,3. W合= E動,2. W彈= E彈,4. 其它力做的功（重力、彈力以外的力）與機(jī)械能的變化之間的關(guān)系：,力學(xué)領(lǐng)域中功能關(guān)系的主要形式有,功能關(guān)系功能原理,除了重力和彈力外，其他力對物體系所做的功等于物體系機(jī)械能的變化,當(dāng)W其0時，E0，機(jī)械能增加,當(dāng)W其0時，E0，機(jī)械能

6、減少,5.一對滑動摩擦力對系統(tǒng)做的總功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加,滑動摩擦力與相對距離的乘積在數(shù)值上等于系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能，即E 內(nèi)=QFS相,學(xué)以致用,下列說法中正確的是（ ） 不同形式能量的轉(zhuǎn)化是通過做功來實(shí)現(xiàn)的 做功的過程總是伴隨著能量的轉(zhuǎn)化（或轉(zhuǎn)移） 某種形式的能量增加10J，一定有其他形式的能量減少10J 某個物體的能量減少10J，一定有其他物體的能量增加10J,ABCD,學(xué)以致用,在一間隔熱很好的密閉房間中，把正在工作的電冰箱門打開，室內(nèi)空氣溫度將 ( ) A升高 B不變 C降低 D不可能升高,A,學(xué)以致用,一個物體沿粗糙斜面勻速滑下，則下列說法正確的是（） A、物體機(jī)械能不變，內(nèi)能也不變 B

7、、物體機(jī)械能減小，內(nèi)能不變 C、物體機(jī)械能減小，內(nèi)能增大，機(jī)械能與內(nèi)能總量減小 D、物體機(jī)械能減小，內(nèi)能增大，機(jī)械能與內(nèi)能總量不變,D,學(xué)以致用,一質(zhì)量均勻、不可伸長的繩索，重為G，A、B兩端固定在天花板上，如圖所示?，F(xiàn)在最低點(diǎn)C處施加一豎直向下的力，將最低點(diǎn)緩慢拉至D點(diǎn)。在此過程中，繩的重心位置（ ） A. 逐漸升高 B. 逐漸降低 C. 先降低后升高 D. 始終不變,A,點(diǎn)悟： 本題繩索重心的具體位置很難確定，且往往會錯誤地認(rèn)為：外力將繩索向下拉，繩索的重心會逐漸降低。這里，我們應(yīng)用功能原理，對問題作出了正確的判斷。,圖7102,D,圖7103,答案(1)220 J(2)60 J(3)280 J,答案(1)220 J(2)60 J(3)280 J,32012安徽高考如圖7104所 示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道， 半徑OA水平、OB豎直，一個質(zhì)量為m的小 球自A的正上方P點(diǎn)由靜止開始自由下落， 小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時恰好對軌道沒有 壓力。已知AP2R，重力加速度為g，則小球從P到B的運(yùn)動過程中 (),圖7104,答案：