陜西省石泉縣高中物理第4章能量守恒與可持續(xù)發(fā)展4.3能量的轉(zhuǎn)化與守恒課件滬科版必修2

1、 能量是物理學(xué)中一個(gè)十分重要的物理量。 我們已經(jīng)重點(diǎn)研究了機(jī)械能。除此而外能量還有內(nèi)能、電磁能、光能、化學(xué)能、核能、生物能等多種形式。 能量概念的重要性，就表現(xiàn)在能量不僅可以相互轉(zhuǎn)化，而且在轉(zhuǎn)化過(guò)程中總是守恒的。今天我們來(lái)研究能量的轉(zhuǎn)化問(wèn)題。我們從小汽車的能量轉(zhuǎn)化入手來(lái)研究。小汽車的部分結(jié)構(gòu)示意圖車燈發(fā)動(dòng)機(jī)蓄電池發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)空 調(diào)音響排氣管探究小汽車的能量轉(zhuǎn)化情況部 件相 關(guān) 的 能 量轉(zhuǎn)化/轉(zhuǎn)移車車 燈燈電能電能光能光能轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化蓄電池蓄電池電能電能化學(xué)能化學(xué)能轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)化學(xué)能化學(xué)能機(jī)械能機(jī)械能轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)機(jī)械能機(jī)械能電能電能轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)電能電能機(jī)械能機(jī)械能轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化空

2、空 調(diào)調(diào)內(nèi)能內(nèi)能內(nèi)能內(nèi)能轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移音音 響響電能電能聲能（機(jī)械能）聲能（機(jī)械能）轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化排氣管排氣管內(nèi)能內(nèi)能內(nèi)能內(nèi)能轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移1964年10月16日，我國(guó)的第一顆原子彈爆炸1967年6月17日，我國(guó)的第一顆氫彈爆炸核 爆 炸核 能光、熱輻射沖擊波人類的食物動(dòng)植物體的生物質(zhì)能人體內(nèi)的生物質(zhì)能 生物質(zhì)能實(shí)際上是以化學(xué)能的生物質(zhì)能實(shí)際上是以化學(xué)能的形式存在的。形式存在的。雷 電電 能光能聲能太陽(yáng)能熱電站的光反射板 塔式太陽(yáng)能熱電站光能光能熱能能熱能能（內(nèi)能）（內(nèi)能）電能電能能量守恒定律能量守恒定律u “能量守恒定律”同“生物進(jìn)化論”、“細(xì)胞”的發(fā)現(xiàn)被恩格斯譽(yù)為19世紀(jì)的三個(gè)最偉大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。u 能量守恒

3、定律是在無(wú)數(shù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的，是自然科學(xué)的普遍規(guī)律之一。u 自然界一切已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的過(guò)程都遵守能量守恒定律。事實(shí)證明，一切違反能量守恒定律的過(guò)程都是不可能實(shí)現(xiàn)的。u “機(jī)械能守恒定律”只是能量守恒定律的特例。案例分析案例分析 歷史上有很多人不相信能量守恒定律的人，挖空心思想發(fā)明一種不消耗能量，卻能不斷對(duì)外做功的機(jī)器永動(dòng)機(jī)。右圖便是當(dāng)時(shí)人們?cè)O(shè)計(jì)的一種永動(dòng)機(jī)方案沒(méi)有免費(fèi)的午餐u你認(rèn)為右圖中的輪子一旦轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)就能永遠(yuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)嗎？u閱讀教材，看看為什么不能實(shí)現(xiàn)。u 1718世紀(jì)許多機(jī)械專家就已經(jīng)論證了永動(dòng)機(jī)是不可能的。u 法國(guó)科學(xué)院在1775年就正式?jīng)Q定，不再研究和試驗(yàn)任何永動(dòng)機(jī)。2、指出下列現(xiàn)

4、象中能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移情況：、指出下列現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移情況：（1）人在跑步時(shí)，身體發(fā)熱）人在跑步時(shí)，身體發(fā)熱（2）風(fēng)吹動(dòng)帆船前進(jìn)）風(fēng)吹動(dòng)帆船前進(jìn)（3）放在火爐旁的冷水變熱）放在火爐旁的冷水變熱（4）燈泡通電發(fā)光）燈泡通電發(fā)光（5）植物進(jìn)行光合作用）植物進(jìn)行光合作用信息瀏覽 20世紀(jì)世紀(jì)30年代，人們發(fā)現(xiàn)在某些原年代，人們發(fā)現(xiàn)在某些原子核反應(yīng)中能量似乎不守恒，當(dāng)時(shí)有人子核反應(yīng)中能量似乎不守恒，當(dāng)時(shí)有人提出能量守恒并不是普遍規(guī)律的觀點(diǎn)。提出能量守恒并不是普遍規(guī)律的觀點(diǎn)。1993年，奧地利物理學(xué)家泡利年，奧地利物理學(xué)家泡利（W.Pauli，19001958）猜想，之所）猜想，之所以觀察到能量以觀

5、察到能量“不守恒不守恒”，可能因?yàn)榇?，可能因?yàn)榇嬖谥环N極其微小的未知粒子，是它帶在著一種極其微小的未知粒子，是它帶走了一小部分能量。走了一小部分能量。 因此，可以說(shuō)是能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律引導(dǎo)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)因此，可以說(shuō)是能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律引導(dǎo)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了中微子。了中微子。中微子的發(fā)現(xiàn)與能量守恒定律 意大利物理學(xué)家費(fèi)米（意大利物理學(xué)家費(fèi)米（E.Fermi，19011954）把這種未知的粒子）把這種未知的粒子叫做中微子。從此，人們一直在努力中微子。叫做中微子。從此，人們一直在努力中微子。 直到直到1956，人們才在實(shí)驗(yàn)室找到了中微子。，人們才在實(shí)驗(yàn)室找到了中微子。 1 1、能量的形式是多種多樣的；、能量的形式是多種多樣的； 2 2、不同形式的能量可以互相轉(zhuǎn)化；、不同形式的能量可以互相轉(zhuǎn)化； 3 3、在能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化過(guò)程中遵守、在能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化過(guò)程中遵守