資源簡介

(共19張PPT)
3.3 能量守恒定律
人教版選擇性必修第三冊同步課件
1.知道人類對能量概念的認識過程，并能理解能量和能量守恒觀念對世界統一性的意義。
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律。
3.知道第一類永動機是不可能實現的。
讓“飲水小鴨”“喝”完一口水后，直立起來。直立一會兒，又會慢慢俯下身去，再“喝”一口，然后又會直立起來。如此循環往復……
這種“飲水小鴨”玩具是一架永動機嗎？
知識點一：探索能量守恒定律的足跡
1.人類對能量的認識與能量之間的轉化
風能
水能
光能
電能
2.能量之間的轉化
電能與磁能的轉化
電能與內能的轉化
蓋斯
邁爾
焦耳
亥姆霍茲
化學反應放出的熱量與反應步驟無關
功熱等價
提出能量守恒的思想
概括和總結能量守恒定律
3.能量守恒觀念的形成
1.內容：能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為別的形式，或者從一個物體轉移到別的物體，在轉化或轉移的過程中其總量不變。
2.表達式：E初=E末
3.意義：能量守恒定律是自然界最普遍，最重要，最可靠的自然規律之一，它與細胞學說，進化論一起被恩格斯譽為十九世紀自然科學的三大發現。
知識點二：能量守恒定律
4. 對能量守恒定律的理解
① 熱力學領域：ΔU=Q+W
熱傳遞：能量的轉移
做功：機械能和內能的轉化
熱力學第一定律其實就是能量守恒定律在熱學中的體現
（1）具體體現
②在力學中：機械能守恒定律
③在電學中：閉合電路歐姆定律
④在電磁學中：楞次定律
能量守恒定律的具體體現
5.能量守恒定律說明：
(1)自然界存在著多種不同形式的運動，每種運動對應著一種形式的能量。
機械運動———機械能
熱運動———內能
化學運動——化學能
電荷運動——電能
生物運動——生物能
原子核內部的運動——原子能
(2)不同形式的能量之間可以相互轉化。
(3)能量守恒定律適用于任何物理現象和物理過程。
討論：回顧開始時的問題飲水小鴨是永動機嗎？
不是
小鴨頭部的毛氈“飲水”后，水蒸發吸熱，導致頭部溫度降低。上段玻璃管中的乙醚蒸氣被液化，壓強減小，液柱上升，小鴨重心上移，直到小鴨傾倒。處于傾倒位置的小鴨，頭部再次被浸濕，上下玻璃球內的氣體相通，壓強相等，乙醚流回下玻璃球內，重心下移，小鴨站立。如此循環往復。
可見，小鴨頭部“飲水”后水不斷蒸發，吸收了察覺不到的空氣的熱量，才使小鴨能夠繼續工作下去。
知識點三：永動機不可能制成
1.永動機：不消耗任何能量，卻可以源源不斷地對外做功，這種機器叫永動機。
（人們把這種不消耗能量的永動機叫第一類永動機）
2.歷史上的永動機：
螺旋永動機
達·芬奇
滾球永動機
軟臂永動機
19世紀設計
馬爾基斯
17 18世紀，許多人致力于制造一種機器，它不需要任何動力或燃料，卻能不斷地對外做功，史稱“第一類永動機”。然而，為此目的的任何嘗試都失敗了。這是為什么呢？
歷史上一種永動機的設計
思考與討論：
違背了能量守恒定律。
① 如果沒有外界熱源供給熱量，則有U2－U1＝W，就是說，如果系統內能減少，即U2② 層出不窮的永動機設計方案，由于違背了能量守恒定律，無一例外地宣布失敗，人類制造永動機的企圖是沒有任何成功希望的。
1.行駛中的汽車制動后滑行一段距離，最后停下來；流星在夜空中墜落并發出明亮的光焰；降落傘在空中勻速下降；條形磁鐵在下落過程中穿過閉合線圈，線圈中產生電流。上述不同現象中所包含的相同物理過程是（　　）
A．物體的動能轉化為其他形式的能
B．物體的勢能轉化為其他形式的能
C．物體的機械能轉化為其他形式的能
D．其他形式的能轉化為物體的機械能
C
2．“第一類永動機”是不可能制成的，這是因為（　?。?br/>A．它不符合機械能守恒定律
B．它違背了能量守恒定律
C．它做功產生的熱不符合熱功當量
D．暫時找不到合理的設計方案和理想材料
B
3. 下列對能量守恒定律的認識不正確的是( )
A. 某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加
B. 某個物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加
C. 不需要任何外界的動力而持續對外做功的機器——永動機是不可能制成的
D. 石子從空中落下，最后停止在地面上，說明機械能消失了
D
4. 自由擺動的秋千擺動幅度越來越小，下列說法正確的是( )
A. 機械能守恒
B. 能量正在消失
C. 只有動能和重力勢能的相互轉化
D. 減少的機械能轉化為內能，但總能量守恒
D
能量守恒定律
探索能量守恒的足跡
永動機不可能制成：違背了能量守恒定律
能量守恒定律
內容：能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為別的形式，或者從一個物體轉移到別的物體，在轉化或轉移的過程中其總量不變。
表達式：E初=E末

展開更多......

收起↑