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课件网) 3.3 能量守恒定律 人教版选择性必修第三册同步课件 1.知道人类对能量概念的认识过程,并能理解能量和能量守恒观念对世界统一性的意义。 2.理解能量守恒定律,知道能量守恒是自然界普遍遵从的基本规律。 3.知道第一类永动机是不可能实现的。 让“饮水小鸭”“喝”完一口水后,直立起来。直立一会儿,又会慢慢俯下身去,再“喝”一口,然后又会直立起来。如此循环往复…… 这种“饮水小鸭”玩具是一架永动机吗? 知识点一:探索能量守恒定律的足迹 1.人类对能量的认识与能量之间的转化 风能 水能 光能 电能 2.能量之间的转化 电能与磁能的转化 电能与内能的转化 盖斯 迈尔 焦耳 亥姆霍兹 化学反应放出的热量与反应步骤无关 功热等价 提出能量守恒的思想 概括和总结能量守恒定律 3.能量守恒观念的形成 1.内容: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别的形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中其总量不变。 2.表达式:E初=E末 3.意义:能量守恒定律是自然界最普遍,最重要,最可靠的自然规律之一,它与细胞学说,进化论一起被恩格斯誉为十九世纪自然科学的三大发现。 知识点二:能量守恒定律 4. 对能量守恒定律的理解 ① 热力学领域:ΔU=Q+W 热传递:能量的转移 做功:机械能和内能的转化 热力学第一定律其实就是能量守恒定律在热学中的体现 (1)具体体现 ②在力学中:机械能守恒定律 ③在电学中:闭合电路欧姆定律 ④在电磁学中:楞次定律 能量守恒定律的具体体现 5.能量守恒定律说明: (1)自然界存在着多种不同形式的运动,每种运动对应着一种形式的能量。 机械运动———机械能 热运动———内能 化学运动———化学能 电荷运动———电能 生物运动———生物能 原子核内部的运动———原子能 (2)不同形式的能量之间可以相互转化。 (3)能量守恒定律适用于任何物理现象和物理过程。 讨论:回顾开始时的问题饮水小鸭是永动机吗? 不是 小鸭头部的毛毡“饮水”后,水蒸发吸热,导致头部温度降低。上段玻璃管中的乙醚蒸气被液化,压强减小,液柱上升,小鸭重心上移,直到小鸭倾倒。处于倾倒位置的小鸭,头部再次被浸湿,上下玻璃球内的气体相通,压强相等,乙醚流回下玻璃球内,重心下移,小鸭站立。如此循环往复。 可见,小鸭头部“饮水”后水不断蒸发,吸收了察觉不到的空气的热量,才使小鸭能够继续工作下去。 知识点三:永动机不可能制成 1.永动机:不消耗任何能量,却可以源源不断地对外做功,这种机器叫永动机。 (人们把这种不消耗能量的永动机叫第一类永动机) 2.历史上的永动机: 螺旋永动机 达·芬奇 滚球永动机 软臂永动机 19世纪设计 马尔基斯 17 18世纪,许多人致力于制造一种机器,它不需要任何动力或燃料,却能不断地对外做功,史称“第一类永动机”。然而,为此目的的任何尝试都失败了。这是为什么呢? 历史上一种永动机的设计 思考与讨论: 违背了能量守恒定律。 ① 如果没有外界热源供给热量,则有U2-U1=W,就是说,如果系统内能减少,即U2