人教版（2019）高中物理選擇性必修三 能量守恒定律

第三章熱力學(xué)定律第3節(jié)能量守恒定律核心素養(yǎng)目標(biāo)1.知道人類對(duì)能量概念的逐步認(rèn)識(shí)過程，并能理解能量和能量守恒觀念對(duì)世界統(tǒng)一性的意義。2.理解能量守恒定律，知道能量守恒是自然界普遍遵從的基本規(guī)律3.知道第一類永動(dòng)機(jī)是不可能實(shí)現(xiàn)的。問題引入：

讓“飲水小鴨”“喝”完一口水后，直立起來。直立一會(huì)兒，它會(huì)慢慢俯下身去，再喝一口，然后又會(huì)直立起來，如此循環(huán)往復(fù)……這種“飲水小鴨“玩具是一架永動(dòng)機(jī)嗎？一、探索能量的足跡1.人類對(duì)能量的認(rèn)識(shí)能量的觀念把熱、電、光、磁等統(tǒng)一起來描述。能量具有不同的形式，有描述熱運(yùn)動(dòng)的內(nèi)能、描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能、描述光輻射的光能。2、能量守恒觀念的形成焦耳的實(shí)驗(yàn)精確地測(cè)量了做功與傳熱之間的等價(jià)關(guān)系，從而為能量守恒定律奠定了牢固的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，也為能量守恒的定量描述邁出了重要的一步。二、能量守恒定律能量既不能憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。在20世紀(jì)30年代初，奧地利物理學(xué)家泡利根據(jù)能量守恒定律語(yǔ)言了中微子。中微子是靜止質(zhì)量幾乎為0的中性粒子。恩格斯把能量守恒定律與細(xì)胞學(xué)說、生物進(jìn)化論一起列為19世紀(jì)的三大發(fā)現(xiàn)。三、永動(dòng)機(jī)不可能制成飲水小鴨不是永動(dòng)機(jī)。小鴨的頭和身由兩個(gè)玻璃球構(gòu)成，并通過細(xì)玻璃管相連。下球盛有一些乙醚，上球連同尖嘴被吸水毛氈包起來。頭部水蒸發(fā)，導(dǎo)致頭部溫度降低。上段玻璃管中的乙醚蒸汽被液化，壓強(qiáng)減小，液體上升，小鴨重心上移，直到小鴨傾倒。思考與討論17-18世紀(jì)，許多人致力于制造一種機(jī)器，它不需要任何動(dòng)力或燃料，卻能不斷地對(duì)外做功——第一類永動(dòng)機(jī)。為什么各種嘗試都失敗了，這是為什么呢？第一類永動(dòng)機(jī)違背了能量守恒定律，它是不能制成的。C例題1關(guān)于對(duì)永動(dòng)機(jī)的認(rèn)識(shí)，下列說法正確的是：（）A．第一類永動(dòng)機(jī)和第二類永動(dòng)機(jī)都違背了能量守恒定律，所以都不可能制成B．第一類永動(dòng)機(jī)違背了能量守恒定律，第二類永動(dòng)機(jī)沒有違背能量守恒定律，因此，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，第二類永動(dòng)機(jī)是可以制成的C．第一類永動(dòng)機(jī)違反了能量守恒定律，第二類永動(dòng)機(jī)違反了熱力學(xué)第二定律，這兩類永動(dòng)機(jī)都不可能制成D．兩類永動(dòng)機(jī)的實(shí)質(zhì)和工作原理是相同的，都是人們的美好設(shè)想，是永遠(yuǎn)不會(huì)實(shí)現(xiàn)的例題2針對(duì)下圖中工廠煙囪向空中排放大量廢氣的現(xiàn)象，下列說法中，錯(cuò)誤的是（）A．排放廢氣不僅浪費(fèi)能源，而且嚴(yán)重違反能量守恒定律B．排放廢氣引起能量耗散，但并沒有違反能量守恒定律C．當(dāng)前存在著環(huán)境惡化和能源短缺問題，所以必須加強(qiáng)廢氣排放等污染治理D．能量守恒定律揭示出了各種自然現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系與轉(zhuǎn)化A例題3有關(guān)能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律，下列說法正確的是（）A．只適用于機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化B．只適用能量轉(zhuǎn)化過程C．“摩擦生熱”是創(chuàng)造了熱，它不符合能量守恒定律D．根據(jù)能量守恒定律，字宇宙中的能量總和不變D例題4能量守恒定律是自然界最普