能量守恒定律與能源(課堂PPT)

1、7.10 7.10 能量守恒定律與能源能量守恒定律與能源221kxEP重力勢能重力勢能彈性勢彈性勢能能動能動能勢能勢能機械能機械能mghEP221mvEk知識回顧知識回顧太陽能的利用：太陽能的利用：太陽能轉(zhuǎn)化為電能太陽能轉(zhuǎn)化為電能不同形式的能之間可以在一定不同形式的能之間可以在一定條件的情況下相互轉(zhuǎn)化條件的情況下相互轉(zhuǎn)化17171818世紀許多機械專家就已經(jīng)論證了永動機是不可世紀許多機械專家就已經(jīng)論證了永動機是不可能的能的法國科學院在法國科學院在17751775年就正式?jīng)Q定，不再研究和試驗任年就正式?jīng)Q定，不再研究和試驗任何永動機何永動機歷史上有很多人不相信能量守恒定律的人，挖空歷史上有很多人不

2、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，卻能不斷對外做功心思想發(fā)明一種不消耗能量，卻能不斷對外做功的機器的機器永動機永動機 滾珠永動機滾珠永動機 軟臂永動機軟臂永動機 阿基米德螺旋永動機阿基米德螺旋永動機 磁力永動機磁力永動機水塔式永動機水塔式永動機ABC注意：注意： 能量守恒定律是指能量守恒定律是指能量的總量不變，能量的總量不變，但更重但更重要的是指要的是指轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中的守恒。轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中的守恒。在不同形式在不同形式的能量間發(fā)生轉(zhuǎn)化，在不同的物體間發(fā)生轉(zhuǎn)移。的能量間發(fā)生轉(zhuǎn)化，在不同的物體間發(fā)生轉(zhuǎn)移。 燃料燃燒時一旦把自己的熱量釋放出去，燃料燃燒時一旦把自己的熱量釋放出去，

3、它就不會再次自動聚集起來供人類重新利它就不會再次自動聚集起來供人類重新利用，用，電池中的化學能轉(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)能收集起來重新利用這種現(xiàn)象叫做能量耗散與能量守恒是否矛盾，能量耗散與能量守恒是否矛盾，該怎樣理解該怎樣理解? ? 能量耗散和能量守恒并不矛盾，能量耗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)量上并沒有減少但轉(zhuǎn)化過程中，能量在數(shù)量上并沒有減少但是可利用的是可利用的品質(zhì)品質(zhì)上降低了，從便于利用變?yōu)樯辖档土?，從便于利用變?yōu)?/p>

4、不便于利用不便于利用了。了。這是節(jié)約能源的根本原因這是節(jié)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)移體向高溫物體轉(zhuǎn)移機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能而內(nèi)能不可全部轉(zhuǎn)化為機械能而不引起其他變化熱機的效率不可能1000/0（第二類永動機不可能存在）（第二類永動機不可能存在）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370/0通過通過發(fā)動機散熱系統(tǒng)排出，發(fā)動機散熱系統(tǒng)排出，370/0直接由排氣管排出，有直接由排氣管排出，有260/0變?yōu)樽優(yōu)榘l(fā)動機輸出的機械能

5、發(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，也是有以能量的利用是有條件的，也是有代價的代價的 通過以上分析我們知道了：通過以上分析我們知道了：1. WG= E重重3. W合合= E動動2. W彈彈= E彈彈 4. 其它力做的功（重力、彈力其它力做的功（重力、彈力以外的力）與機械能的變化之間以外的力）與機械能的變化之間的關(guān)系：的關(guān)系： EW 其其它它力學領(lǐng)域中功能關(guān)

6、系的主要形式有力學領(lǐng)域中功能關(guān)系的主要形式有當當W其其0時，時，E0，機械能增加，機械能增加 當當W其其0時，時，E0，機械能減少，機械能減少 21EEE w其ABCDADA功和能是緊密聯(lián)系的，功和能的關(guān)系在力學領(lǐng)域主要有功和能是緊密聯(lián)系的，功和能的關(guān)系在力學領(lǐng)域主要有哪幾種表現(xiàn)形式？哪幾種表現(xiàn)形式？在力學領(lǐng)域中功能關(guān)系的主要形式有：在力學領(lǐng)域中功能關(guān)系的主要形式有：（1）重力做功等于重力勢能變化量的負值，即）重力做功等于重力勢能變化量的負值，即 彈簧彈力做的功等于彈性勢能變化量的負值，即彈簧彈力做的功等于彈性勢能變化量的負值，即（2）外力做的總功等于物體的動能變化（動能定理），）外力做的總功

7、等于物體的動能變化（動能定理）， 即即 （3）只有重力或彈力做功的系統(tǒng)，系統(tǒng)機械能守恒（機械能守）只有重力或彈力做功的系統(tǒng)，系統(tǒng)機械能守恒（機械能守恒定律），即恒定律），即（4）除重力和彈力以外的其它力做的總功，等于系統(tǒng)機械能的）除重力和彈力以外的其它力做的總功，等于系統(tǒng)機械能的變化量（功能原理），即變化量（功能原理），即（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，即）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，即kEW總pGEWEW彈總總21EE機EWF/QEfs內(nèi)相對|質(zhì)量為質(zhì)量為m的物體下落過程中，經(jīng)的物體下落過程中，經(jīng)過高度過高度h1處速度為處速度為v1，下落至高，下落至高度度h2處速度為處速度為v2，空氣阻力恒為，空氣阻力恒為f ，分析由分析由h1下落到下落到h2過程中機過程中機械能械能的變化。的變化。分析：根據(jù)動能定理，有分析：根據(jù)動能定理，有 21222121mvmvWWfG功能原理介紹：功能原理介紹：下落過程中重力對物體做功，重力做功在數(shù)值下落過程中重力對物體做功，重力做功在數(shù)值上等于物體重力勢能的