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(共29张PPT)
第二节 能量的转化与守恒
教学课件
Teaching Courseware
20XX.XX.XX
第三章 热力学定律
高中物理鲁科版（2019）选择性必修第三册
PART.1
PART.2
PART.3
PART.4
素养目标
新课讲解
新课导入
经典例题
目录
CONTENTS
PART.2
PART.4
课堂练习
课堂小结
1.了解能量守恒定律的发现过程。　
2. 理解能的转化与守恒定律，会用能量的观点解释自然现象。(重点)
素养目标
新课导入
观看以下视频，思考并回答问题：这种"饮水小鸭"玩具是一架永动机吗
新课讲解
New lesson explanation
新课讲解
19世纪上半叶，已有很多种能量转化的形式被发现。
蒸汽机将内能转化为机械能
电池将化学能转化为电能
法拉第发现的电磁感应现象实现了将机械能等转化为电能。
几乎同时，不同国家的多位科学家，通过不同的途径，各自独立地发现了能量守恒定律
新课讲解
1.迈尔的发现：体力和体热必定来源于食物中的________，内能、化学能、机械能都是等价的，是可以____________的，如果动物体的能量输入与支出是平衡的，那么，所有这些形式的能在量上必定是______的。
从理论上具体地论证了机械能、内能、化学能、电磁能等都可相互转化,提出了物理、化学过程中能量守恒的思想。
一、能量守恒定律的发现
化学能
相互转化
守恒
新课讲解
2.焦耳的研究:
用一个保温性能良好的量热器装上水，再浸入一个叶轮。叶轮由圆筒带动，而圆筒本身又与下垂的重锤连接。根据重锤的质量和下落的高度可算出机械功，根据水和量热器的质量、比热容、升高的温度可计算出产生的热量。
通过实验得出了焦耳定律,从而给出了电能向内能转化的定量关系，用了近40年的时间，不懈地钻研热功转换，为发现普遍的能量守恒定律打下基础。
新课讲解
3.亥姆霍兹的贡献：系统地阐述了能量守恒原理,从理论上把力学中的能量守恒原理推广到热、光、电、磁、化学反应等过程,揭示了它们之间的统一性，将能量守恒原理与永动机不可能实现联系起来。
新课讲解
新课讲解
二、能量守恒定律及其应用
1.能量守恒定律：能量既不会消失，也不会创生，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而能量的总值保持不变。
(2)意义：揭示了自然科学各个分支之间的普遍联系，是自然界内在统一性的第一个有力证据。
打篮球时，储存在肌肉里的能量不断地转化为动能，使你能跑动、传球和投篮等，在投篮时又将部分能量传给了篮球，整个过程中，总有部分能量转化为内能；
新课讲解
3.不同形式的能量之间的相互转化
风能转化为电能
电能转化为内能
太阳能转化为电能
化学能转化为电能
新课讲解
能量守恒定律是19世纪自然科学的重大发现，它揭示了自然科学各个分支之间的普遍联系，是自然界内在统一性的第一个有力证据。
自然界的一切物质都处在运动中，不同的运动形式对应着不同形式的能量。在物质运动形式发生变化的过程中，与之相对应的能量形式也在转化。在转化过程中，一种形式的能量减少多少，必然伴随着另外一种或几种形式的能量增加多少，自然界能量的总和是不变的。
新课讲解
4.人类所需的绝大部分能量都直接或间接地来自太阳。
植物通过光合作用把太阳能转变成化学能贮存在体内，煤、石油等化石能源是植物等经过漫长年代形成的，它们又可转化为电能和内能。
新课讲解
此外，水能、风能等能量也是由太阳能转化而来的。
例如，阳光对江河湖海的不断照射，使水蒸发到高处，并源源不断地流向低处，产生巨大能量。
新课讲解
①热力学领域：ΔU=Q+W
热传递：能量的转移
热力学第一定律其实就是能量守恒定律在热学中的体现
5.能量守恒定律在各领域的体现
做功：机械能和内能的转化
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
所以说能量守恒定律是自然界最普遍、最和谐、最可靠的自然规律。
经典例题
Classic Example
经典例题
(1)能量既可以转移又可以转化,故能的总量是可以变化的。(　　)
(2)违背能量守恒定律的过程是不可能发生的。(　　)
(3)运动的物体在阻力作用下会停下来,说明机械能凭空消失了。 (　　)
(4)第一类永动机不能制成,因为它违背了能量守恒定律。(　　)
×
√
×
√
1.判断正误
经典例题
2．“第一类永动机”是不可能制成的，这是因为（　　）
A．它不符合机械能守恒定律
B．它违背了能量守恒定律
C．它做功产生的热不符合热功当量
D．暂时找不到合理的设计方案和理想材料
B
经典例题
3. 下列对能量守恒定律的认识不正确的是( )
A. 某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加
B. 某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加
C. 不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机是不可能制成的
D. 石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了
D
课堂练习
Classroom Practice
课堂练习
1.下列说法正确的是( )
A.随着科技的发展，永动机是可以制成的
B.太阳照射到地球上的光能转化成其他能量，但照射到宇宙空间的能量都消失了
C.“既要马儿跑，又要马儿不吃草”违背了能量守恒定律，因而是不可能的
D.有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生
课堂练习
1.答案：C
解析：由能量守恒定律和能量的转移和转化具有方向性，可知永动机不可能制成，A错误；能量不可能凭空消失，B错误；能量也不可能凭空产生，C正确，D错误。
课堂练习
2.两个物体之间发生了热传递，则( )
A.内能大的物体向内能小的物体传递热量
B.比热容大的物体向比热容小的物体传递热量
C.含热量多的物体向含热量少的物体传递热量
D.热量总是自发地从高温物体传递给低温物体，当温度相等时传热停止
课堂练习
2.答案：D
解析：两个物体之间发生热传递的条件是存在温度差，与内能、比热容、热量等无关，故A、B、C错误.热量总是自发地从高温物体传递给低温物体，当温度相等时传热停止，故D正确.
课堂练习
3.小明两手各持一条橡皮筋的一端，迅速拉了几下，然后将拉长的橡皮筋紧贴到额头，感到橡皮筋有点发热。请你利用所学的物理知识来解释这一现象。
3.答案：见解析
解析：小明在拉橡皮筋时，对橡皮筋做的功，克服了橡皮筋内部的摩擦，摩擦生热使得温度升高。
课堂练习
课堂练习
感谢观看
THANK YOU

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