3.2能量守恒定律及其应用课件(共16张PPT) 2024-2025学年高二下学期物理粤教版（2019）选择性必修第三册

(课件网) 第三章 热力学定律 第2节 能量守恒定律及其应用 下列事例中，各种能量如何转化？ 学习目标 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。 工作中的内燃机 内能 机械能 太阳能发电站 光能 电能 不同形式的能量可以相互转化 光能 机械能 内能 电能 化学能 一、能量守恒定律 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另一种形式，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保持不变。 【说明】 ①热力学第一定律体现了能量的转化、转移、守恒； ②热力学第一定律是能量守恒定律的一种具体体现。 2.含义：能量守恒定律中的“转化”和“转移” (1)某种形式的能量减少，一定有其他形式的能量增加，且减少量和增加量一定相等； (2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等。 3.意义： (1)本定律是19世纪自然科学中三大发现之一，也庄严宣告了第一类永动机的幻想彻底破灭； (2)本定律是认识自然、改造自然的有力武器，将广泛的自然科学技术领域联系起来，使不同领域的科学工作者有一系列的共同语言。 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 4.能量守恒观念的形成 5. 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 （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 6.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。 二、第一类永动机不可能制成 任何动力机械的作用都是把其他形式的能转化为机械能。 1.第一类永动机：不需要动力或燃料，却能源源不断对外做功的机器 （人们把这种不消耗能量的永动机叫第一类永动机） 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"。图3.3-2展示了其中的一种设计。然而，为此目的的任何尝试都失败了。这是为什么呢 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