能量守恒定律 一、探索能量守恒的足跡1.不同形式的能內(nèi)能機械能光能電能 一、探索能量守恒的足跡2.能量之間的轉(zhuǎn)化風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能太陽能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 一、探索能量守恒的足跡3.能量守恒觀念的形成1836年蓋斯發(fā)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)放出的熱量與反應(yīng)步驟無關(guān)1842年邁爾表述了能量守恒定律1841年焦耳發(fā)現(xiàn)電流的熱效應(yīng)1831年法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)1843年焦耳測定做功與傳熱的關(guān)系1798年倫福德的實驗表明熱的本質(zhì)是運動1821年塞貝克發(fā)現(xiàn)溫差電現(xiàn)象1847年亥姆霍茲在理論上概括和總結(jié)能量守恒定律 二、能量守恒定律能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變。 1.能量守恒定律同生物進化論、細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)被恩格斯譽為19世紀(jì)的三個最偉大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。2.能量守恒定律是在無數(shù)實驗事實的基礎(chǔ)上建立起來的，是自然科學(xué)的普遍規(guī)律之一。3.自然界一切已經(jīng)實現(xiàn)的過程都遵守能量守恒定律。凡是違反能量守恒定律的過程都是不可能實現(xiàn)的，例如“永動機”只能以失敗而告終。4.機械能守恒定律只是能量守恒定律的特例。能量守恒定律的意義：二、能量守恒定律 三、永動機不可能制成揭秘小鴨飲水 三、永動機不可能制成永動機：不消耗任何能量，卻可以源源不斷地對外做功，這種機器叫永動機。（人們把這種不消耗能量的永動機叫第一類永動機）。 著名科學(xué)家達(dá)·芬奇早在15世紀(jì)就提出過永動機不可能的思想，他曾設(shè)計過一種轉(zhuǎn)輪。在轉(zhuǎn)輪邊沿安裝一系列的容器，容器中充了一些水銀，他想水銀在容器中移動有可能使轉(zhuǎn)輪永遠(yuǎn)地轉(zhuǎn)動，但是經(jīng)過仔細(xì)研究之后，得出了否定的結(jié)論。他從許多類似的設(shè)計方案中認(rèn)識到永動機的嘗試是注定要失敗的.他寫道：“永恒運動的幻想家們！你們的探索何等徒勞無功！還是去做淘金者吧！”螺旋永動機三、永動機不可能制成 17世紀(jì)，英國有一個被關(guān)在倫敦塔下叫馬爾基斯的犯人，他做了一臺可以轉(zhuǎn)動的“永動機”，轉(zhuǎn)輪直徑達(dá)4.3米，有40個各重23千克的鋼球沿轉(zhuǎn)輪輻翼外側(cè)運動，使力矩加大，待轉(zhuǎn)到高處時，鋼球會自動地滾向中心。據(jù)說，他曾向英國國王查理一世表演過這一裝置。國王看了很是高興，就特赦了他。其實這臺機器是靠慣性來維持短時運動的。滾球永動機三、永動機不可能制成 19世紀(jì)有人設(shè)計了一種特殊機構(gòu)，它的臂可以彎曲。臂上有槽，小球沿凹槽滾向伸長的臂端，使力矩增大。轉(zhuǎn)到另一側(cè)，軟臂開始彎曲，向軸心靠攏。設(shè)計者認(rèn)為這樣可以使機器獲得轉(zhuǎn)矩。然而，他沒有想到力臂雖然縮短了，阻力卻增大了，轉(zhuǎn)輪只能停止在原地。軟臂永動機三、永動機不可能制成 1681年，英國有一位著名的醫(yī)生弗拉德提出一個建議，利用阿基米得螺旋把水池的水提到高處，再讓升高的水推動水輪機，水輪機除了帶動水磨做功以外，還可使阿基米得螺旋轉(zhuǎn)不斷提水，如此周而復(fù)始，不就可以無需擔(dān)心天旱水枯了嗎？一時間，響應(yīng)他的人大有人在，形形色色的自動水輪機陸續(xù)提出，竟出現(xiàn)了熱潮。螺旋永動機三、永動機不可能制成 大約在1570年，意大利有一位教授叫泰斯尼爾斯，提出用磁石的吸力可以實現(xiàn)永動機。A是一個磁石，鐵球G受磁石吸引可沿斜面滾上去，滾到上端的E處，從小洞B落下，經(jīng)曲面BFC返回，復(fù)又被磁石吸引，鐵球就可以沿螺旋途徑連續(xù)運動下去。大概他那時還沒有建立庫侖定律，不知道磁力大小是與距離的平方成反比變化的，只要認(rèn)真想一想，其荒謬處就一目了然了。磁力永動機三、永動機不可能制成 2.永動機給我們的啟示人類利用和改造自然時，必須遵循自然規(guī)律。1.第一類永動機概念：不需要任何動力或燃料，卻能源源不斷地對外做功。結(jié)果：無一例外地歸于失敗。原因：違背了能量守恒定律。三、永動機不可能制成 1．第一類永動機違反了什么而不能制成（）A．違反了熱力學(xué)第一定律B．違反了機械能守恒定律C．違反了能量守恒定律D．以上說法都不對C 2．如圖所示容器中，A、B各有一個可自由移動的輕活塞，活塞下是水，上為空氣，大氣壓恒定。A、B底部由帶有閥門K的管道相連，整個裝置與外界絕熱。原先A中水面比B中高，打開閥門，使A中的水逐漸向B中流，最后達(dá)到平衡。在這個過程中，下面說法正確的是（）A．大氣壓力對水做功，水的內(nèi)能增加B．水克服大氣壓力做功，水的內(nèi)能減少C．大氣壓力對水不做功，水的內(nèi)能不變D．大氣壓力對水不做功，水的內(nèi)能增加D