能量守恒定律及核能課件

1、肥鄉(xiāng)第三中學(xué)肥鄉(xiāng)第三中學(xué) 物理組物理組地動(dòng)山搖地動(dòng)山搖波濤洶涌波濤洶涌蔬菜瓜果蔬菜瓜果陽(yáng)光普照陽(yáng)光普照 植物通過(guò)光合作用把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；植物通過(guò)光合作用把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；植食性動(dòng)物從植物中獲取的能量，轉(zhuǎn)化為熱能和植食性動(dòng)物從植物中獲取的能量，轉(zhuǎn)化為熱能和化學(xué)能；肉食性動(dòng)物通過(guò)捕食植食性動(dòng)物獲取能化學(xué)能；肉食性動(dòng)物通過(guò)捕食植食性動(dòng)物獲取能量。量。 除了生活中這些形式的能量外，常見(jiàn)除了生活中這些形式的能量外，常見(jiàn)的能量有機(jī)械能、內(nèi)能、電能、光能等等。的能量有機(jī)械能、內(nèi)能、電能、光能等等。 我們?cè)谏a(chǎn)、生活、工作中不斷地將我們?cè)谏a(chǎn)、生活、工作中不斷地將一種能量變成另一種能量。一種能量變成

2、另一種能量。 現(xiàn)代生活就是以電為中心的能量轉(zhuǎn)化現(xiàn)代生活就是以電為中心的能量轉(zhuǎn)化和利用的過(guò)程。和利用的過(guò)程。P61 能量從哪里來(lái)？能量從哪里來(lái)？你能得到什么樣的認(rèn)識(shí)？你能得到什么樣的認(rèn)識(shí)？1 1，自然界中，能量不僅可以從一個(gè)物，自然界中，能量不僅可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，形式多樣的能量體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，形式多樣的能量之間還可以相互轉(zhuǎn)化。之間還可以相互轉(zhuǎn)化。2，能量既，能量既不能不能創(chuàng)造，也創(chuàng)造，也不會(huì)不會(huì)消滅；當(dāng)消滅；當(dāng)能量從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體或從能量從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體或從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式時(shí)，一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式時(shí)，總量不總量不變。變。能量守恒定律能量守恒定律

3、很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，不少很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，不少人想發(fā)明一種永人想發(fā)明一種永動(dòng)機(jī)動(dòng)機(jī)，不，不消耗能量就可以永遠(yuǎn)地運(yùn)消耗能量就可以永遠(yuǎn)地運(yùn)動(dòng)下去，并聯(lián)系不斷的做動(dòng)下去，并聯(lián)系不斷的做功。功。據(jù)能量守恒定律可知，不會(huì)實(shí)現(xiàn)！據(jù)能量守恒定律可知，不會(huì)實(shí)現(xiàn)！思考：永動(dòng)機(jī)可以制成嗎？思考：永動(dòng)機(jī)可以制成嗎？小球彈起頻閃照片小球彈起頻閃照片在此過(guò)程中，在此過(guò)程中， 能和能和 能、能、 能能直接的轉(zhuǎn)化，最后小球靜止，是因?yàn)槟芰哭D(zhuǎn)直接的轉(zhuǎn)化，最后小球靜止，是因?yàn)槟芰哭D(zhuǎn)化過(guò)程中化過(guò)程中 。重力勢(shì)重力勢(shì)動(dòng)動(dòng)彈性勢(shì)彈性勢(shì)小球克服摩擦（空氣阻力）做功小球克服摩擦（空氣阻力）做功按照能量守恒定律能得到關(guān)系：按照能量守恒定律能得到關(guān)系

4、：輸出能量輸出能量 輸出有效能量輸出有效能量 輸出無(wú)效能量輸出無(wú)效能量=+為了描述這些過(guò)程，人們定義了為了描述這些過(guò)程，人們定義了能量轉(zhuǎn)化效率能量轉(zhuǎn)化效率= 輸出有效能量輸出有效能量 / 輸入能量輸入能量任何情況下，能量轉(zhuǎn)化效率任何情況下，能量轉(zhuǎn)化效率1放射性放射性1、自然放射現(xiàn)象：貝克勒爾，鈾原子能自發(fā)、自然放射現(xiàn)象：貝克勒爾，鈾原子能自發(fā)輻射。物質(zhì)這種發(fā)射射線的性質(zhì)叫做輻射。物質(zhì)這種發(fā)射射線的性質(zhì)叫做放射性放射性2、居里夫人，發(fā)現(xiàn)釷、鐳、釙具有放射性、居里夫人，發(fā)現(xiàn)釷、鐳、釙具有放射性3、能自發(fā)發(fā)出穿透能力很強(qiáng)的元素稱為、能自發(fā)發(fā)出穿透能力很強(qiáng)的元素稱為放射放射性元素性元素。（鈾、釷、鐳、

5、釙）。（鈾、釷、鐳、釙）放射性元素釋放出來(lái)的物質(zhì)稱為射線。放射性元素釋放出來(lái)的物質(zhì)稱為射線。射線射線 ：氦原子核：氦原子核射線：高速電子流射線：高速電子流 射線：電磁波射線：電磁波 放射性物質(zhì)放射性物質(zhì)射線進(jìn)過(guò)電場(chǎng)會(huì)分成三束射線進(jìn)過(guò)電場(chǎng)會(huì)分成三束原子原子原子核原子核核外電子核外電子質(zhì)子質(zhì)子中子中子核能的產(chǎn)生原理核能的產(chǎn)生原理原子核發(fā)生變化時(shí)，能量有什么變化呢？原子核發(fā)生變化時(shí)，能量有什么變化呢？原子核發(fā)生改變所產(chǎn)生的能量原子核發(fā)生改變所產(chǎn)生的能量核能核能獲得核能的兩種途徑獲得核能的兩種途徑重核裂變重核裂變輕核聚變輕核聚變核裂變?cè)幽Ｐ秃肆炎冊(cè)幽Ｐ驮訌椩訌椄鶕?jù)根據(jù)核核裂變裂變的原理制的原理

6、制成。屬于不可控成。屬于不可控制的制的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的的結(jié)果！結(jié)果！ 裂變裂變是重原子核是重原子核分裂成較輕的原分裂成較輕的原子核原子核，并子核原子核，并釋放能量的過(guò)程釋放能量的過(guò)程鏈?zhǔn)椒磻?yīng)鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 用中子轟擊鈾核，使鈾核發(fā)生裂變，放出能量用中子轟擊鈾核，使鈾核發(fā)生裂變，放出能量. 鈾核分裂時(shí)，還同時(shí)放出鈾核分裂時(shí)，還同時(shí)放出23個(gè)中子，又可以轟個(gè)中子，又可以轟擊其它鈾核，使它們也發(fā)生裂變擊其它鈾核，使它們也發(fā)生裂變. 這些鈾核分裂時(shí)，同樣放出中子，從而引起更多這些鈾核分裂時(shí)，同樣放出中子，從而引起更多的鈾核發(fā)生裂變的鈾核發(fā)生裂變.于是裂變反應(yīng)便會(huì)鏈鎖式地自行于是裂變反應(yīng)便會(huì)鏈鎖式地自行持續(xù)

7、下去持續(xù)下去.這種現(xiàn)象叫做這種現(xiàn)象叫做鏈?zhǔn)椒磻?yīng)鏈?zhǔn)椒磻?yīng). 為便于和平利用核能，必須控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度，為便于和平利用核能，必須控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度，使核能緩慢而又平穩(wěn)地釋放出來(lái)使核能緩慢而又平穩(wěn)地釋放出來(lái).為此，人們制成為此，人們制成了一種專門裝置了一種專門裝置核反應(yīng)堆核反應(yīng)堆.核反應(yīng)堆能緩慢、核反應(yīng)堆能緩慢、平穩(wěn)地釋放核能平穩(wěn)地釋放核能. 核能的和平利用核能的和平利用核電站核電站 氚核氚核氘核氘核氦核氦核一個(gè)中子一個(gè)中子（隨能量（隨能量釋放）釋放）核聚變：輕原子核結(jié)合成較重的原子核，同核聚變：輕原子核結(jié)合成較重的原子核，同時(shí)釋放出能量的過(guò)程。時(shí)釋放出能量的過(guò)程。 例子：氫彈；太陽(yáng)及恒星例子：氫彈；太陽(yáng)及恒星我國(guó)第一顆原子彈我國(guó)第一顆原子彈我國(guó)第一顆氫彈我國(guó)第一顆氫彈v一次能源是自然界直接提供的能源一次能源是自然界直接提供的能源.v由自然界提供的能源轉(zhuǎn)化而來(lái)的能由自然界提供的能源轉(zhuǎn)化而來(lái)的能源是二次能源源是二次能源常見(jiàn)的一次能源：常見(jiàn)的一次能源：煤、石油、天然煤、石油、天然氣、風(fēng)能、水能、地?zé)崮?、核能等氣、風(fēng)能、水能、地?zé)崮?、核能等常?jiàn)的二次能源：常見(jiàn)的二次能源：電能，蒸氣等電能，蒸氣等不可再生能源：不可能在短期內(nèi)從自不可再生能源：不可能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充然界得到補(bǔ)充可再生能源：可以在自然界里源源不可再生能源：可以在自然界里源源不斷地得到斷地得到如：石油、