hu能量守恒定律与能源解析.pptx
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1、10 能量守恒定律与能源能量守恒定律与能源 电站有一个高塔,塔顶上装有锅炉,塔的周围装有平面反射电站有一个高塔,塔顶上装有锅炉,塔的周围装有平面反射镜,它把阳光反射后集中在锅炉上,把锅炉内的工作物质水镜,它把阳光反射后集中在锅炉上,把锅炉内的工作物质水加热成高温高压蒸汽。高温高压蒸汽通过管道输送到汽轮发加热成高温高压蒸汽。高温高压蒸汽通过管道输送到汽轮发电机。电机。l塔式太阳能热电站塔式太阳能热电站太阳能太阳能内能内能机械能机械能电能电能 雷电是大气雷电是大气中的一种放电现中的一种放电现象。雷雨云在形象。雷雨云在形成过程中,一部成过程中,一部分积聚起正电荷,分积聚起正电荷,另一部分积聚起另一部
2、分积聚起负电荷,当这些负电荷,当这些电荷积聚到一定电荷积聚到一定程度时,就产生程度时,就产生放电现象。放电现象。打雷放电时间极短,但电流异常强大。放电时产生的强光,打雷放电时间极短,但电流异常强大。放电时产生的强光,就是闪电。闪电时释放出的大量热能,能使局部空气温度瞬间升就是闪电。闪电时释放出的大量热能,能使局部空气温度瞬间升高万高万 2万摄氏度。万摄氏度。雷电雷电电能电能 光能、光能、声能、声能、内能内能l光合作用光合作用 光能光能 化学能化学能 在一定条件下,系统内的动能和势能相互转化,在一定条件下,系统内的动能和势能相互转化,但其和保持不变,即服从但其和保持不变,即服从机械能守恒定律机械
3、能守恒定律。当其它形式的能量如电能、内能、化学能、当其它形式的能量如电能、内能、化学能、光能等参与转化时,是否服从光能等参与转化时,是否服从类似的规律类似的规律呢?呢?:一一 1(1)能量的转化能量的转化电动机电动机 电能电能 机械能机械能发电机发电机 机械能机械能 电能电能一一 1(1)能量的转化能量的转化l焦耳定律焦耳定律Q=I Rtl电能电能 内能内能2 电能电能 光能光能、内能内能一一 1(1)能量的转化能量的转化化学能化学能 内能内能 机械能机械能 水能(动能、重力势能)水能(动能、重力势能)电能电能 一一 1(1)能量的转化能量的转化水果电池水果电池化学能化学能 电能电能机械能机械
4、能 内能内能一一 1(1)能量的转移能量的转移刚煮好的鸡蛋放入凉水中刚煮好的鸡蛋放入凉水中内能:鸡蛋内能:鸡蛋 凉水凉水动能:风动能:风 帆船帆船一一 1(1)能量的转化能量的转化 两个相同的铅球在光滑的水平面上相向运动,两个相同的铅球在光滑的水平面上相向运动,碰撞后粘在一块。并静止在地面上碰撞后粘在一块。并静止在地面上?动能动能 内能内能一一 1(2)什么是永动机)什么是永动机l蒸汽机消耗煤炭,内燃机消耗汽油或柴油,电动机消耗蒸汽机消耗煤炭,内燃机消耗汽油或柴油,电动机消耗电力,有没有一种机器,它不消耗任何燃料或动力,却电力,有没有一种机器,它不消耗任何燃料或动力,却可以不停地运转,源源不断
5、的对外做功呢?这种机器被可以不停地运转,源源不断的对外做功呢?这种机器被称为永动机。称为永动机。l 据说很久很久以前,在印度有一个被地主压迫的可怜人,据说很久很久以前,在印度有一个被地主压迫的可怜人,他每天被迫干好多活他每天被迫干好多活,终于有一天,终于有一天,这个可怜的年轻人厌倦了这个可怜的年轻人厌倦了这种生活,他就想这种生活,他就想:有没有一种机器可以代替我干活呢:有没有一种机器可以代替我干活呢?它它只干活不休息,也不需要什么能量只干活不休息,也不需要什么能量,要是有的话就太好了,要是有的话就太好了 据说这个就是最早的关于永动机的想法据说这个就是最早的关于永动机的想法。这个思想的火。这个思
6、想的火 花在花在1200年前从印度出发,年前从印度出发,传到了伊斯兰教世界,传到了伊斯兰教世界,并传到了并传到了西方。西方。大约在大约在1570年,意大利有一年,意大利有一位教授叫泰斯尼尔斯,提出用磁位教授叫泰斯尼尔斯,提出用磁石的吸力可以实现永动机。他的石的吸力可以实现永动机。他的设计如图所示,设计如图所示,A是一个磁石,铁是一个磁石,铁球球C受磁石吸引可沿斜面滚上去,受磁石吸引可沿斜面滚上去,滚到上端的滚到上端的E处,从小洞处,从小洞B落下,落下,经曲面经曲面BFC返回,复又被磁石吸返回,复又被磁石吸引,铁球就可以沿螺旋途径连续引,铁球就可以沿螺旋途径连续运动下去。运动下去。一一 1(2)
7、永动机的梦想)永动机的梦想一一 1(2)永动机的梦想)永动机的梦想 上世纪上世纪20年代德国的一张明信片年代德国的一张明信片,拿爱因斯坦开玩笑拿爱因斯坦开玩笑,想想看这个永动机为什么不行?想想看这个永动机为什么不行?一一 1(2)永动机梦想的破灭)永动机梦想的破灭 此外,人们还提出过利用轮子的惯性、细管此外,人们还提出过利用轮子的惯性、细管子的毛细作用、子的毛细作用、电磁力、流水等获得有效动力的电磁力、流水等获得有效动力的种种永动机设计方案,但都无一例外地失败了种种永动机设计方案,但都无一例外地失败了 层出不穷的永动机设计方案,都在科学的严层出不穷的永动机设计方案,都在科学的严格审查和实践的无
8、情检验下一一失败了。格审查和实践的无情检验下一一失败了。1775年,年,法国科学院宣布法国科学院宣布“本科学院以后不再审查有关永本科学院以后不再审查有关永动机的一切设计动机的一切设计”。一一 1(2)永动机的启示)永动机的启示 制造永动机的美好梦想虽然破灭制造永动机的美好梦想虽然破灭了,但是,反思这一失败的探索过程,了,但是,反思这一失败的探索过程,它从反面给人类以启迪:永动机不可它从反面给人类以启迪:永动机不可能制成,是不是说明自然界存在着一能制成,是不是说明自然界存在着一条法则,它使我们不可能无中生有地条法则,它使我们不可能无中生有地获得能量?也就是说自然界各种能量获得能量?也就是说自然界
9、各种能量之间存在着一定的转化关系。之间存在着一定的转化关系。迈尔在迈尔在1814年年11月月25日生于德国。日生于德国。他的父亲是位药剂师。少年时代的迈尔,他的父亲是位药剂师。少年时代的迈尔,经常跟着父亲去看制作各种药品的试验。经常跟着父亲去看制作各种药品的试验。1838年,迈尔在蒂宾根大学获得学位。年,迈尔在蒂宾根大学获得学位。25岁的迈尔正式在汉堡开业行医。岁的迈尔正式在汉堡开业行医。一一 2.能量守恒定律的建立过程能量守恒定律的建立过程 迈尔迈尔 1840到到1841年初,迈尔在一艘海年初,迈尔在一艘海轮上当了几个月的随船医生。这段旅程轮上当了几个月的随船医生。这段旅程成为了他在物理学上
10、作出成就、从医学成为了他在物理学上作出成就、从医学的途径得出能量守恒的结论的起点。的途径得出能量守恒的结论的起点。迈尔迈尔(18141878)1840年年2月月22日日,迈迈尔尔跟跟着着船船队队来来到到印印度度尼尼西西亚亚,当当时时很很多多船船员员患患了了肺肺炎炎,在在医医治治中中迈迈尔尔发发现现他他们们的的静静脉脉血血不不像像生生活活在在温温带带国国家家中中的的人人的的静静脉脉血血那那样样颜颜色色暗暗淡淡,而而是是像像动动脉脉血血那那样样新新鲜鲜。这这一一现现象象引引起起了了迈迈尔尔的的深深思思。迈迈尔尔认认为为人人的的血血液液之之所所以以是是红红的的是是因因为为里里面面含含有有氧氧,而而食
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