能量守恒定律课件高二下学期物理人教版选择性

第3节

能量守恒定律第三章热力学定律让“饮水小鸭”“喝”完一口水后，直立起来。直立一会儿，又会慢慢俯下身去，再“喝”一口，然后又会直立起来。如此循环往复……这种“饮水小鸭”玩具是一架永动机吗？1.知道人类对能量概念的认识过程，并能理解能量和能量守恒观念对世界统一性的意义。2.理解能量守恒定律，知道能量守恒是自然界普遍遵从的基本规律。3.知道第一类永动机是不可能实现的。知识点一：探索能量守恒的足迹1.人类对能量的认识与能量之间的转化风能水能光能电能2.能量之间的转化电能与磁能的转化电能与内能的转化3.能量守恒观念的形成能量守恒观念的形成由于能量既抽象又以各种不同的形式广泛存在，所以能量守恒思想的萌芽及产生并不是一蹴而就的。从各种实验的验证，再到实验结果的被质疑，科学家们付出了大量的努力。应该说，人类对能量的认识过程，体现了科学前辈们对“守恒”这一科学思想的追寻。从18世纪末到19世纪中叶，不同领域的科学家从不同角度都提出过能量守恒的思想。人类对能量守恒的认识经历了一个由浅人深、由含糊到清晰的过程。1836年盖斯发现化学反应放出的热量与反应步骤无关1842年迈尔表述了能量守恒定律1841年焦耳发现电流的热效应1831年法拉第发现电磁感应现象1820年奥斯特发现电流的磁效应1843年焦耳测定做功与传热的关系1798年伦福德的实验表明热的本质是运动1821年塞贝克发现温差电现象1847年亥姆霍兹在理论上概括和总结能量守恒定律1.将一段长度为20cm的直导线放在匀强磁场中，通电电流为1A，受到安培力大小为2N，则该磁场磁感应强度（）A、B＝10TB、B≥10TC、B≤10TD、不能确定练一练B知识点二：能量守恒定律1.内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。2.表达式：E初=E末3.意义：能量守恒定律是自然界最普遍，最重要，最可靠的自然规律之一，它与细胞学说，进化论一起被恩格斯誉为十九世纪自然科学的三大发现。4.能量守恒定律说明：(1)自然界存在着多种不同形式的运动，每种运动对应着一种形式的能量。机械运动———机械能热运动———内能化学运动——化学能电荷运动——电能生物运动——生物能原子核内部的运动——原子能(2)不同形式的能量之间可以相互转化。(3)能量守恒定律适用于任何物理现象和物理过程。1.行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下来；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流。上述不同现象中所包含的相同物理过程是（）A．物体的动能转化为其他形式的能B．物体的势能转化为其他形式的能C．物体的机械能转化为其他形式的能D．其他形式的能转化为物体的机械能练一练C2.下列关于能量转化的现象的说法中，正确的是（）A．用太阳灶烧水是太阳能转化为电能B．电灯发光是电能转化为光能C．核电站发电是电能转化为内能D．生石灰放入盛有凉水的烧杯里，水温升高是动能转化为内能B知识点三：永动机不可能制成饮水鸭不断饮水原因：1.永动机：不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功，这种机器叫永动机。（人们把这种不消耗能量的永动机叫第一类永动机）2.历史上的永动机：螺旋永动机达·芬奇滚球永动机软臂永动机19世纪设计马尔基斯3.第一类永动机不可能制成的原因违背了能量守恒定律。（1）如果没有外界热源供给热量，则有U2－U1＝W，就是说，如果系统内能减少，即U2<U1，则W<0，系统对外做功是要以内能减少为代价的，若想源源不断地做功，就必须使系统不断回到初始状态，在无外界能量供给的情况下，是不可能的。（2）层出不穷的永动机设计方案，由于违背了能量守恒定律，无一例外地宣布失败，人类制造永动机的企图是没有任何成功希望的。1.．“第一类永动机”是不可能制成的，这是因为（）A．它不符合机械能守恒定律B．它违背了能量守恒定律C．它做功产生的热不符合热功当量D．暂时找不到合理的设计方案和理想材料练一练B能量守恒定律探索能量守恒的足迹永动机不可