论7.10 能量守恒定律与能源.ppt

能量守恒定律的理解 某种形式的能减少，一定有其他形式的能量增加，且减少量和增加量一定相等．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  能量守恒定律的意义 能量守恒定律同生物进化论、细胞的发现被恩格斯誉为19世纪的三个最伟大的科学发现。 能量守恒定律是在无数实验事实的基础上建立起来的，是自然科学的普遍规律之一。 自然界一切已经实现的过程都遵守能量守恒定律。凡是违反能量守恒定律的过程都是不可能实现的，例如“永动机”只能以失败而告终。 机械能守恒定律只是能量守恒定律的特例。 能源的分类 能源：凡是能够提供可利用能量的物质统称为能源 能源可分为常规能源和新能源两类 常规能源：煤、石油和天然气等 新能源 太阳能 新能源 风能 新疆达坂 风力发电厂 新能源 水能 三峡水电站 新能源 核能 深圳大亚湾核电站 新能源 西藏羊八井地热电站 温泉 地热能 既然能量是守恒的，不可能消灭，为什么我们还要节约能源？ 然料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，它就不会再次自动聚集起来供人类重新利用，电池中的化学能转化为电能，它又通过灯泡转化成内能和光能，热和光被其他物质吸收后变为周围环境的内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用．这种现象叫做能量的耗散． PART COMPANY * * 9 实验：验证机械能守恒定律 本实验借助 验证机械能守恒定律 自由落体运动 实验目的： 需要测量哪些物理量？ 如何测量这些物理量？ 实验原理：机械能守恒定律 重物、打点计时器、纸带、交流电源、铁架台、夹子、天平、毫米刻度尺 实验器材： 1、选择重物时，选轻一点的好还是重一点的好？为什么？ 我们要求重物作自由落体运动，而阻力是不可避免地存在的，为了减少阻力对实验的影响，应采用密度较大的重物。 实验操作： 2、安装打点计时器时，应注意什么问题？ 计时器平面与纸带限位孔调整在竖直方向，计时器要稳定在铁架台上 减小纸带与限位孔的摩擦带来的实验误差；保证重物有足够的下落空间，以便在纸带上能够打出较多的点，有利于进行计算． 实验操作： 3、实验时，接通电源和释放纸带的顺序怎样？ 先通电源，再释放纸带 释放重物前，重物应靠近打点计时器，以便能打出较多的点。拉稳纸带的上端，确保重物由静止释放 实验操作： 验证： 计时器打下的第一个静止点作为起始点，适当大距离后选一个点作终点 验证： 注意：必须保证纸带上的第一个点迹清晰，为重物静止释放时打的点，且前两点的间距接近2mm的纸带 注意：这种做法要求太苛刻，实际中很难操作，我们通常不建议使用这种方法验证 按如下实验步骤进行实验 按照课本所示装置安装打点计时器 将纸带穿过计时器，下端与重物相连 接通电源，待计时器工作稳定后释放纸带 及时切断电源，取下纸带，标上纸带号 更换纸带，重复以上步骤 整理器材，使器材复位 讨论：如何选取纸带上的两点作为我们研究过程的起点和终点？ 终点可选择倒数第二个点或倒数第三个点，从这一个点向前数4～6个点当起点，可以减小这两个点的瞬时速度以及两点之间距离（高度h）测量的误差 数据处理： 7 1 13 我们可以选取7、13两点，比较它们的机械能E7和E13, 以点13为0势能参考点，则有： mgh7-13＝EK13—EK7 因重物下落中要克服阻力做功，实验的动能增加量必定稍小于重力势能减少量 误差分析： 计算物体的速度，可有三种方法 第1种方法是根据机械能守恒定律得到的，而我们的目的就是验证机械能守恒定律，所以不能用 第2种方法认为加速度为g，由于各种摩擦、空气阻力不可避免，所以实际加速度必将小于g，这样将得到机械能增加的结论，有阻力作用机械能应该是减少的，故这种方法也不能用 7.10 能量守恒定律与能源 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，即服从机械能守恒定律 当其它形式的能量如电能、内能、化学能、光能等参与转化时，是否服从类似的规律呢？ 什么是永动机 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。 永动机梦想的破灭 此外，人们还提出过利用轮子的惯性、细管子的毛细作用、 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 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情检验下一一失败了。1775年，法国科学院宣布“本科学院以后不再审查有关永动机的一切设计” 永动机的启示 制