能量守恒定律与能源(课堂PPT)

1、7.10 7.10 能量守恒定律与能源能量守恒定律与能源221kxEP重力势能重力势能弹性势弹性势能能动能动能势能势能机械能机械能mghEP221mvEk知识回顾知识回顾太阳能的利用：太阳能的利用：太阳能转化为电能太阳能转化为电能不同形式的能之间可以在一定不同形式的能之间可以在一定条件的情况下相互转化条件的情况下相互转化17171818世纪许多机械专家就已经论证了永动机是不可世纪许多机械专家就已经论证了永动机是不可能的能的法国科学院在法国科学院在17751775年就正式决定，不再研究和试验任年就正式决定，不再研究和试验任何永动机何永动机历史上有很多人不相信能量守恒定律的人，挖空历史上有很多人不

2、相信能量守恒定律的人，挖空心思想发明一种不消耗能量，却能不断对外做功心思想发明一种不消耗能量，却能不断对外做功的机器的机器永动机永动机 滚珠永动机滚珠永动机 软臂永动机软臂永动机 阿基米德螺旋永动机阿基米德螺旋永动机 磁力永动机磁力永动机水塔式永动机水塔式永动机ABC注意：注意： 能量守恒定律是指能量守恒定律是指能量的总量不变，能量的总量不变，但更重但更重要的是指要的是指转化和转移过程中的守恒。转化和转移过程中的守恒。在不同形式在不同形式的能量间发生转化，在不同的物体间发生转移。的能量间发生转化，在不同的物体间发生转移。 燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，

3、它就不会再次自动聚集起来供人类重新利它就不会再次自动聚集起来供人类重新利用，用，电池中的化学能转化为电能，它又通过灯泡转化成内能和光能，热和光被其他物质吸收后变为周围环境的内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用这种现象叫做能量耗散与能量守恒是否矛盾，能量耗散与能量守恒是否矛盾，该怎样理解该怎样理解? ? 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，在能源利用的过程中，即在能量的散表明，在能源利用的过程中，即在能量的转化过程中，能量在数量上并没有减少但转化过程中，能量在数量上并没有减少但是可利用的是可利用的品质品质上降低了，从便于利用变为上降低了，从便于利用变为

4、不便于利用不便于利用了。了。这是节约能源的根本原因这是节约能源的根本原因 内能总是自发地从高温内能总是自发地从高温物体向低温物体转移物体向低温物体转移而不会自发的由低温物而不会自发的由低温物体向高温物体转移体向高温物体转移机械能可以全部转化为内能而内能不可全部转化为机械能而不引起其他变化热机的效率不可能1000/0（第二类永动机不可能存在）（第二类永动机不可能存在）例如：一辆行驶的小轿车，燃料燃烧产生的内能有例如：一辆行驶的小轿车，燃料燃烧产生的内能有370/0通过通过发动机散热系统排出，发动机散热系统排出，370/0直接由排气管排出，有直接由排气管排出，有260/0变为变为发动机输出的机械能

5、发动机输出的机械能 能量的耗散从能量转化的角度反能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性。映出自然界中宏观过程的方向性。 正是因为能量转化的方向性，能正是因为能量转化的方向性，能量的利用受这种方向性的制约，所量的利用受这种方向性的制约，所以能量的利用是有条件的，也是有以能量的利用是有条件的，也是有代价的代价的 通过以上分析我们知道了：通过以上分析我们知道了：1. WG= E重重3. W合合= E动动2. W弹弹= E弹弹 4. 其它力做的功（重力、弹力其它力做的功（重力、弹力以外的力）与机械能的变化之间以外的力）与机械能的变化之间的关系：的关系： EW 其其它它力学领域中功能关

6、系的主要形式有力学领域中功能关系的主要形式有当当W其其0时，时，E0，机械能增加，机械能增加 当当W其其0时，时，E0，机械能减少，机械能减少 21EEE w其ABCDADA功和能是紧密联系的，功和能的关系在力学领域主要有功和能是紧密联系的，功和能的关系在力学领域主要有哪几种表现形式？哪几种表现形式？在力学领域中功能关系的主要形式有：在力学领域中功能关系的主要形式有：（1）重力做功等于重力势能变化量的负值，即）重力做功等于重力势能变化量的负值，即 弹簧弹力做的功等于弹性势能变化量的负值，即弹簧弹力做的功等于弹性势能变化量的负值，即（2）外力做的总功等于物体的动能变化（动能定理），）外力做的总功

7、等于物体的动能变化（动能定理）， 即即 （3）只有重力或弹力做功的系统，系统机械能守恒（机械能守）只有重力或弹力做功的系统，系统机械能守恒（机械能守恒定律），即恒定律），即（4）除重力和弹力以外的其它力做的总功，等于系统机械能的）除重力和弹力以外的其它力做的总功，等于系统机械能的变化量（功能原理），即变化量（功能原理），即（5）一对滑动摩擦力对系统做的总功等于系统内能的增加，即）一对滑动摩擦力对系统做的总功等于系统内能的增加，即kEW总pGEWEW弹总总21EE机EWF/QEfs内相对|质量为质量为m的物体下落过程中，经的物体下落过程中，经过高度过高度h1处速度为处速度为v1，下落至高，下落至高度度h2处速度为处速度为v2，空气阻力恒为，空气阻力恒为f ，分析由分析由h1下落到下落到h2过程中机过程中机械能械能的变化。的变化。分析：根据动能定理，有分析：根据动能定理，有 21222121mvmvWWfG功能原理介绍：功能原理介绍：下落过程中重力对物体做功，重力做功在数值下落过程中重力对物体做功，重力做功在数值上等于物体重力势能的