人教版（2003）高中物理必修二第七章机械能守恒定律——§7.10 能量守恒定律与能源

第七章机械能§7.10能量守恒定律与能源 实验观察:运动过程中物体的机械能守恒吗？ 自然界的物质做各种形式的运动，每一种运动都对应一种形式的能。机械运动对应机械能电磁运动对应电磁能其它运动对应内能、太阳能、核能、化学能…… 观察图片请找出图片中“能”“能”之间有关系吗？ ？？？？内能太阳能化学能电能能量既不会凭空产生，也不会凭空消失在一定的条件下，能量可以转化、转移.问题：能量在转化和转移的过程中，其总量变化吗？？机械能？光能 ——能量守恒定律的建立1801年发现电流的化学效应（电和化学的联系）历史回顾1820年发现电流的磁效应（电和磁的联系）戴维（1778～1829），英国化学家。奥斯特（1777－1851），丹麦物理学家、化学家。1821年发现温差电现象（热和电的联系）塞贝克（1770-1831），德国物理学家1831年发现电磁感应现象（电和磁的联系）法拉第（1791～1867）英国物理学家、化学家 焦耳（1818－1889），英国物理学家迈尔(1814-1878)德国医生,物理学家亥姆霍兹（1821-1894）生物物理学家、数学家1840年发现电流的热效应（电和热的联系）1843年测定热功当量（力和热的联系）1842年表述了能量守恒定律，并计算出热功当量的数值（力和热的联系）1847年在理论上概括和总结能量守恒定律 第一类永动机——不需要任何动力或燃料，却能不断对外做功的机器。不得不说的事磁力永动机大约在1570年，意大利有一位教授叫泰斯尼尔斯，提出用磁石的吸力可以实现永动机。他的设计如图所示，A是一个磁石，铁球C受磁石吸引可沿斜面滚上去，滚到上端的B处，从小洞E落下，经曲面EG返回，复又被磁石吸引，铁球就可以沿螺旋途径连续运动下去。-----历史上的永动机重力永动机 17-18世纪许多机械专家就已经论证了永动机是不可能的。永动机的不可能性和发现了各种自然现象之间的相互联系与转化，导致了能量守恒定律的最后确立。法国科学院在1775年就正式宣布，不再审查有关永动机的一切设计。 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为其他形式．或者从一个物体转移到另外一个物体，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。表达式：E初＝E终,△E增＝△E减；能量守恒定律 能量的转化与守恒定律应用的实例中微子的发现20世纪30年代，人们发现在某些原子核反应中能量似乎不守恒，当时有人提出能量守恒并不是普遍规律的观点。1939年，奥地利物理学家泡利（W.Pauli，1900——1958）猜想，之所以观察到能量“不守恒”，可能因为存在着一种极其微小的未知粒子，是它带走了一小部分能量。意大利物理学家费米（E.Fermi，1901——1954）把这种未知的粒子叫做中微子。从此，人们一直在努力寻找中微子。直到1956，人们才在实验室找到了中微子。可以说是能量的转化与守恒定律直接导致了中微子的发现泡利和费米 能量守恒定律的具体表现1.动能定理3.除了重力和弹力外，其他力对物体系所做的功等于物体系机械能的变化（功能原理或机械能定理）2.机械能守恒定律 问题:能量是守恒的，不可能消灭，能量从一种形式转化为另一种形式时，总能量没有减少。为什么还要节约能源？ 实验观察:实验中的机械能减少了吗？能不能让实验中的物体自发地进行可逆运动？ 能源和能量耗散原因：一是能量转化具有方向性二是能量转化过程中有耗散 能源的分类能源：凡是能够提供可利用能量的物质统称为能源能源可分为常规能源和新能源两类常规能源：煤、石油（化石能源）和天然气等人类利用能源大致经历了三个时期，即柴薪时期，煤炭时期，石油时期。 常规能源的储藏是有限的 能量转化的方向性例如：一辆行驶的小轿车，燃料燃烧产生的内能有370/0通过发动机散热系统排除，370/0直接由排气管排出，有260/0变为发动机输出的机械能 能量转化的方向性热量总是自发地从高温物体向低温物体转移而不会自发的由低温物体向高温物体转移 能量耗散能量耗散：流散的内能无法重新收集起来加以利用的现象叫做能量耗散。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。 一座房屋的红外线照片能量耗散：流散的内能无法重新收集起来加以利用的现象叫做能量耗散。 温室效应环境问题 酸雨 光化学烟雾 浮尘 新能源---太阳能西藏太阳能光伏电站 ---风能新疆达坂风力发电厂新能源 ---水能三峡水电站新能源 ---核能新能源大亚湾核电站 上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案将站台抬高了一些，与站台连接的轨道有一个小的坡度。请你从提高能量利用效率的角度，分析这种设计的优点。 智能自发电电动车，遇到什么情况时向电池充电？ 一、能量守恒定律1.内容2.建立过程3.具体表现二、能源和能量耗散1.能源2.能量耗散小结 1、查阅资料，了解更多关于能量守恒定律及能源方面的知识。2、调查家庭及工厂能源利用情况，写一篇关于节约能源的可行性报告。作业