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课件网) 3. 能量守恒定律 人教版(2019)物理(选择性必修第三册) 第三章 热力学定律 目录 素养目标 01 课程导入 02 新课讲解 03 总结归纳 04 课堂练习 05 正确教育 素养目标 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 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? 正确教育 探索能量守恒的足迹 人类对能量的认识 风能 水能 光能 电能 人类对能量的认识 能量的概念是人类在对物质运动规律进行长期探索中建立起来的。 所有自然现象都涉及能量,不同形式的运动都可以用能量来描述。 内能 机械能 光能 能量的转化 要用联系的观点去观察自然,我们可以用能量的观念把热、电、光、磁等都统一起来描述。各种能量之间是可以相互转化的。 重力势能与动能转化 热能与电能转化 电能与磁能转化 1831年 法拉第发现 电磁感应现象 1820年 奥斯特发现 电流的磁效应 1798年 伦福德的实验表明热的本质是运动 1821年 塞贝克发现温差电现象 1836年 盖斯发现化学反应放出的热量与反应步骤无关 1842年 迈尔表述了能量守恒定律 1841年 焦耳发现电流的热效应 1843年 焦耳测定做功与传热的关系 1847年 亥姆霍兹在理论上概括和总结能量守恒定律 能量守恒观念的形成 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 电流的热效应 提出能量守恒的思想 概括和总结 能量守恒定律 1.关于能量的转化,下列说法中正确的是( ) A.克服重力做功,重力势能增加 B.因为能量守恒,所以“永动机”是存在的 C.我们要节约能源的根本原因是能量在数量上减少了。 D.由于能的转化过程符合能量守恒定律,所以不会发生能源危机 经典例题 A 答案:A 解析:A.克服重力做功,说明重力做负功,重力势能增加,故A正确; B.能量是守恒的,但能量转换过程中有损耗,所以“永动机”是不存在的,故B错误; C.我们要节约能源的根本原因是可利用能源在数量上不断减少,总量不变,故C错误; D.虽然能量守恒,但能量转化具有方向性,可利用能能源逐渐减少,故D错误。 故选A。 正确教育 能量守恒定律 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。 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。 E初=E末 意义 能量守恒定律适用于任何物理现象和物理过程 (1)在自然界中,不同的能量形式与不同的运动形式相对应,如:物体运动具有机械能,分子运动具有内能等; (2)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; (3)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。 能量守恒定律的深刻理解 (1)热力学第一定律揭示了功、热量和内能的变化量的定量关系,同时也体现了功、热量和物体内能的变化满足一种守恒关系。因此热力学第一定律也是能量守恒定律的一种具体情况。 (2)不同力做功对应着不同的能量转化关系,能量的具体值没有多大意义,多数情况下,我们更关心能量的变化量。功是能量变化的量度,即W = E,这也是应用能量守恒定律解题时常用的一种表达式。 正确教育 永动机不可能制成 揭秘小鸭饮水 玻璃管 吸水毛毡 乙醚 饮水鸭不断饮水的原因 永动机 不消耗任何能量,却可以源源不断地对外 ... ...