w1246能量转化与守恒定律能源开发与利用.ppt
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1、,第六节:能量 能量转化与守恒定律,第八节:能源的开发与利用,第六节 能量 能量转化与守恒定律,我们生活在一个复杂而多变的世界中,物质、能量、信息是构成世界的基本要素。能量无处不在,能量转化无时不有。那么: 常见的能量有那些形式呢? 能量的转化是如何实现的? 能量转化遵循什么规律呢? 能量会被永久地利用吗?,一.各种各样的能量,1.汽艇在海上行驶化学能转化为机械能 2.用电照明电能转化为光能(电磁能) 3.篝火燃烧化学能转化为内能和光能 4.原子弹爆炸核能转化为机械能和内能,仔细观察下面的图片,说明它们具有那种形式的能?涉及哪些形式能量之间的转化?,二.能量之间的转化,不同形式的能量之间的转化
2、,二、能量之间的转化,【讨论】 请你说说自己一天的生活、学习中会与哪些能量及其转换有关?,二、能量之间的转化,请在下图的箭头旁边填上能量转化的装置或过程,电动机,发电机,生物做功,光合作用,燃烧物质,电 灯,光电效应,太阳照射,炽热发光,电加热,地热发电,摩擦生热,蒸汽机,放热反应,吸热反应,我们所消耗的能量,无论是食物还是电,大部分是太阳能辐射到地球后转化而来的。,太阳能与其他形式的能量转化关系图,二、能量之间的转化,三.能量转化与守恒定律,1.定律:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能由一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中其总量保持不变。,2
3、.定律的表达式:E1=E2,3.用能量守恒定律解题的步骤,(1) 分清有多少种形式的能在变化; (2)分别列出减少的能量E1和增加的能量E2 (3)列恒等式E1=E2,三.能量转化与守恒定律,【说明】 1.能量守恒定律是最基本、最普遍、最重要的自然规律之一。 任何形式的能量之间都可以转化,但转化过程并不减少它们的总量。 2.分析物理过程、求解实际问题时,对减少的某种能量,要追踪它的去向;对增加的能量,要能查寻它的来源。 可以按照“总的减少量=总的增加量”列出数学方程。,【问题1】 人们为了满足生产对动力日益增多的需要,幻想制造一种机器,它不需要任何动力和燃料,却能不断地对外做功,这种机器称为“
4、第一类永动机”。 你认为这样的永动机可以制造成功吗? 【问题2】 初中物理中曾学过“效率”的概念。 试举例说明在利用能量的过程中,“效率”涵义?,【问题3】 在自然界,有许多现象的自然发生、发展都有方向性。例如“水往低处流”。 你认为能量的转化和转移是否也具有方向性呢?,四、能量转化和转移的方向性,碗中的热水会自动变凉,你见过碗中的冷水会自动变热吗?,1.能量的转化和转移是具有方向性的(不可逆性) 如果使能量转化沿反方向进行,则必须做功。 例:电冰箱将箱内食品的热转移给空气,就必须消耗电能。,2.第二类永动机是不可能的 有人想设计一台机器,能自动地从低温热源吸收内能,向高温热源释放,高温热源将
5、得到的内能对外做功,这样不需要其他动力机械,不消耗其他任何能源,整个循环可永远进行下去。,没违背能量守恒定律,但违背了能量转化和转移的不可逆性。,【例6-1】一质量为2 kg的物块从离地80 m高处自由落下,测得落地速度为30 m/s,求下落过程中产生的内能. (g10 m/s2),【思路】 下落过程中减少的机械能变成了内能。,【答案】E = 700J,【例6-2】热力学第二定律常见的表述有两种: 第一种表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化; 第二种表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化。 图(a)是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图
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