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

判天地之美，析万物之理我的最爱——物理 10能量守恒定律与能源 大不列颠哥伦比亚大学物理学家A.怀特海德曾经制作了一组骨牌，共13张，第1张最小，还不如小手指甲大.以后每张体积扩大1.5倍，这个数据是按照一张骨牌倒下的时候能推倒一张1.5倍体积的骨牌而选定的.把这套骨牌按适当间距排好，轻轻推倒第1张，必然会波及到第13张，第13张骨牌倒下时释放的能量比第1张牌倒下时整整要扩大20多亿倍！而按同样比例制作的第32张（高415m）骨牌倒下时释放的能量将高达1.24×1015J！如果真有人制作了这样一套骨牌，那摩天大厦就会在一指之力下被轰然推倒!（演示）这种巨大的能量从何而来？能量之间又是如何转化的？多米诺骨牌效应 能量我们已经知道的能量形式机械能、内能、风能、电能、光能、核能、生物能、化学能、太阳能、潮汐能等等。 自主学习展示：二组：1-（1）四组：1-（2）六组：3-（1）（2）五组：3-（3）（4）九组：3-（5）（6）八组：3-（7）（8）点评：一组 探究一：机械能守恒定律和能量守恒定律机械能守恒定律的条件：只有重力或（系统内）弹力做功。能量守恒定律：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另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化和转移过程中，能量的总量保持不变.机械能守恒定律是更普遍的能量守恒定律的特定条件下一种表现形式。 能量守恒定律的建立过程，是人类认识自然的一次重大的飞跃，是哲学和自然科学长期发展和进步的结果．它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一。恩格斯曾经把能量转化和守恒定律称为“伟大的运动基本规律”，认为它的发现是19世纪自然科学的三大发现之一。 探究二：永动机可以实现吗？历史上有很多人挖空心思想发明永动机，最终都以失败告终，从中你有什么样的感想？永动机的很多设计都蕴含了很多独具匠心的创新设计，有兴趣的同学可以课外查阅资料。 探究三：既然能量是守恒的，不可能消灭，为什么我们还要节约能源？能源和能量耗散 能量耗散与能量守恒是否矛盾，该怎样理解?能量耗散（1）并不矛盾；（2）能量的总量没减少；（3）品质上降低了，不便于利用了。（这是节约能源的根本原因）这说明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． 能量转化和转移的方向性内能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 能量转化和转移的方向性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。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，所以能量的利用是有条件的，也是有代价的． 一、能量守恒定律1．内容：2．永动机是不可能实现的！二、能源和能量耗散1．内容：能量转化具有方向性．2．节约能源的重要意义．总结知识网 10能量守恒定律与能源大开一中物理组 能量我们已经知道的能量形式机械能（重力势能、弹性势能、动能）风能、电能、光能、内能、核能、生物能、化学能、太阳能、潮汐能等等 自主学习展示：二组：1-（1）四组：1-（2）六组：3-（1）（2）五组：3-（3）（4）九组：3-（5）（6）八组：3-（7）（8）点评：一组 探究一：机械能守恒定律和能量守恒定律机械能守恒定律的条件：只有重力或（系统内）弹力做功。能量守恒定律：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另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化和转移过程中，能量的总量保持不变.机械能守恒定律是更普遍的能量守恒定律的特定条件下一种表现形式。 能量守恒定律的建立过程，是人类认识自然的一次重大的飞跃，是哲学和自然科学长期发展和进步的结果．它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一。恩格斯曾经把能量转化和守恒定律称为“伟大的运动基本规律”，认为它的发现是19世纪自然科学的三大发现之一。 探究二：永动机可以实现吗？历史上有很多人挖空心思想发明永动机，最终都以失败告终，从中你有什么样的感想？虽然永动机的发明最终失败了，但其中很多设计都蕴含了很多独具匠心的创新设计，有兴趣的同学可以课外查阅资料学习。 探究三：既然能量是守恒的，不可能消灭，为什么我们还要节约能源？能源和能量耗散 能量耗散与能量守恒是否矛盾，该怎样理解?能量耗散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，即在能量的转化过程中，能量在数量上并没有减少．但是可利用的品质上降低了，从便于利用变为不便于利用了。这是节约能源的根本原因．这说明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． 能量转化和转移的方向性内能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 能量转化和转移的方向性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。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，所以能量的利用是有条件的，也是有代价的．通过以上分析我们知道了： 一、能量守恒定律1．内容：2．永动机是不可能实现的！二、能源和能量耗散1．内容：能量转化具有方向性．2．节约能源的重要意义．总结知识网