课件23张PPT。能量守恒定律与能源一杯冷水，用一根筷子不停地迅速搅拌，水最后能沸腾。2Do you believe ?一、能量守恒定律能量具有不同的形式
不同形式的能量可以转化
问题1：请列举几个生活中能量转化的例子
问题2：不同形式的能量在转化过程中是否遵循某种规律？这种规律又是什么？3(第一类)永动机的不可能性
4达芬奇 滚球永动机维尔金斯 磁力永动机法国亨内考 永动机各种自然现象之间的相互联系和转化1.迈尔 迈尔是一位医生，1840年左右，作为随船医生前往印度尼西亚，给船员放血时发现静脉血不像生活在温带国家中的人那样暗淡，而是像动脉血那样新鲜。他还听到船员说暴风雨时海水比较热。通过这些现象他想到食物中的化学能像机械能一样能转变为热，生物体的能量的输入和输出是平衡的。5 Julius Robert Mayer
德国医生
1814-18781842年，迈尔发表《热的力学的几点说明》，论述了热和机械能的相当行和可转换性.
“力是原因：因此，我们可以全面运用这样一条原则来看待它们，即‘因等于果’。设因c有果e，则c=e；反之，设e为另一果 f 之因，则有e= f 等等，c=e=f……。在一串因果之中，某一项或某一项的某一部分绝不会化为乌有，这从方程式的性质就可明显看出，这是所有原因的第一个特性，我们称之为不灭性。”6“因此力(即能量)是不灭的、可转化的、不可称量的客体。”
1845年，迈尔发表《有机运动及其与新陈代谢的联系》，更系统地阐明能量的转化与守恒的思想，明确指出“无不能生有，有不能变无”。
早期迈尔的工作得不到承认，遭到一些著名物理学家的反对。晚年他的工作得到承认。1870年被选为巴黎科学院的通讯成员，获得了彭赛列奖.72.亥姆霍兹的研究1847年，向物理学协会作《论力的守恒》著名报告，总结多人工作，把能量概念从机械运动推广到所有变化过程，证明了普遍的能量守恒原理，从而可以更深入的理解自然界的统一性.
“建立基本原理，由基本原理出发引出各种推论，再与物理学不同分支的各种经验进行比较。”8Hermann von Helmholtz
1821-1894
德国物理学家和生理学家3.焦耳的实验研究通过对磁电机问题的研究领悟到热和机械功可以互相转化,转化过程中有一定当量关系。
焦耳做实验不下四百余次，采用原理不同的各种方法，以日益精确的数据为热和功的相当性提供可靠的证据，使能量守恒定律建立在牢固的实验基础之上。9James Prescott Joule
1818-1889
英国实验物理学家
101840年，经过多次测量通电的导体，发现电能可以转化为热能，得到焦耳定律。《论伏打电生热》。
1843年，发表《论水电解时产生的热》与《论电磁的热效应和热的机械值》。焦耳在英国学术会议上宣称：“自然界的能是不能毁灭的，那里消耗了机械能，总能得到相当的热，热只是能的一种形式。”11伟大的能量守恒定律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另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。12能量守恒定律的建立过程，是人类认识自然的一次重大的飞跃，是哲学和自然科学长期发展和进步的结果．它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一。
能量守恒定律具有广泛的普适性，既适用于低速运动，也适用于高速运动；既适用宏观物体的运动，也适用微观粒子的运动，在相对论和量子论的范畴内，能量守恒定律依然成立，是一个放之四海皆成立的自然定律。13中微子的发现1929年发现原子核的β衰变反应似乎与能量守恒定律违背。丹麦物理学家玻尔提出在β衰变中能量有可能不守恒。
1930年，奥地利物理学家泡利提出能量问题的正确解释，认为在β衰变中发射了一种看不见的中性粒子，这种中性粒子带走部分能量。意大利物理学家费米后来将其命名为中微子.
1956年美国物理学家柯万和莱茵斯第一次通过实验直接探测到中微子。14【例题 1】质量为m的物体以初速度v0在粗糙水平地面上运动，最后停在某位置。求在这过程中产生的热量。
解：根据能量守恒定律，产生的热量Q等于动能的减少量，即
Q=1/2 mv0215思考讨论：既然能量是守恒的，不可能消失，为什么我们还要节约能源？
请阅读教材82页：
人类对能源的利用经历哪些阶段？
什么是能量的耗散？
节约能源的原因是什么？
16二、能源和能量耗散在能源利用过程中，即在能量转化过程中，能量在数量上虽未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成不便于利用的。
能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性。能源的利用受这种方向性的制约。1718小结一、能量守恒定律
1．内容：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另外一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总和保持不变．
2．建立过程．
二、能源和能量耗散
1．内容：能量转化具有方向性．
2．节约能源的重要意义．19课后练习绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°,皮带在电动机的带动下，始终保持v0=2m/s的速率顺时针运行。现把一质量m=10kg的工件（可看为质点）轻轻放在皮带的底端，经时间t=1.9s，工件被传送到h=1.5m的高处，取g=10m/s2.求：20(1)工件与皮带间的动摩擦因数；
(2)电动机由于传送此工件多消耗的电能.hθv0(1)皮带长L=h/sin30°=3m ①
设工件匀加速时间为t1，
匀加速位移 x1=v0t1/2 ②
t1+(L-x1)/v0=t ③
其中t=1.9s。由①②③解得
t1=0.8s<1.9s ④
加速度 a=v0/t1=2.5m/s2 ⑤
由牛顿第二定律
μmgcosθ-mgsinθ=ma ⑥
由⑤⑥解得 μ=√3/2 ⑦21(2)解法一：
在t1内，工件位移 x1=v0t1/2 ⑧
传送带的位移 x2=v0t1 ⑨
相对位移 x=x2-x1=v0t1/2=0.8m ⑩
产生的热量Q=μmgcosθ·x=60J ?
匀速运动时，二者无相对位移，不产生热量
根据能量守恒定律，多消耗的电能
E=mv02/2+mgh+Q=230J ?
22解法二：
以传送带为研究对象，消耗的电能等于克服摩擦力做功
滑动摩擦力作用时，传送带位移x2=v0t1=1.6m
工件匀速运动时，传送带位移x3=v0(t-t1)=2.2m
根据能量守恒定律，消耗的电能为
E=μmgcosθx2+mgsinθx3=230J23
