1、7.10 7.10 能量守恒定律與能源能量守恒定律與能源221kxEP重力勢能重力勢能彈性勢彈性勢能能動能動能勢能勢能機械能機械能mghEP221mvEk知識回顧知識回顧太陽能的利用：太陽能的利用：太陽能轉化為電能太陽能轉化為電能不同形式的能之間可以在一定不同形式的能之間可以在一定條件的情況下相互轉化條件的情況下相互轉化17171818世紀許多機械專家就已經論證了永動機是不可世紀許多機械專家就已經論證了永動機是不可能的能的法國科學院在法國科學院在17751775年就正式決定，不再研究和試驗任年就正式決定，不再研究和試驗任何永動機何永動機歷史上有很多人不相信能量守恒定律的人，挖空歷史上有很多人不

2、相信能量守恒定律的人，挖空心思想發明一種不消耗能量，卻能不斷對外做功心思想發明一種不消耗能量，卻能不斷對外做功的機器的機器永動機永動機 滾珠永動機滾珠永動機 軟臂永動機軟臂永動機 阿基米德螺旋永動機阿基米德螺旋永動機 磁力永動機磁力永動機水塔式永動機水塔式永動機ABC注意：注意： 能量守恒定律是指能量守恒定律是指能量的總量不變，能量的總量不變，但更重但更重要的是指要的是指轉化和轉移過程中的守恒。轉化和轉移過程中的守恒。在不同形式在不同形式的能量間發生轉化，在不同的物體間發生轉移。的能量間發生轉化，在不同的物體間發生轉移。 燃料燃燒時一旦把自己的熱量釋放出去，燃料燃燒時一旦把自己的熱量釋放出去，

3、它就不會再次自動聚集起來供人類重新利它就不會再次自動聚集起來供人類重新利用，用，電池中的化學能轉化為電能，它又通過燈泡轉化成內能和光能，熱和光被其他物質吸收后變為周圍環境的內能，我們無法把這些內能收集起來重新利用這種現象叫做能量耗散與能量守恒是否矛盾，能量耗散與能量守恒是否矛盾，該怎樣理解該怎樣理解? ? 能量耗散和能量守恒并不矛盾，能量耗能量耗散和能量守恒并不矛盾，能量耗散表明，在能源利用的過程中，即在能量的散表明，在能源利用的過程中，即在能量的轉化過程中，能量在數量上并沒有減少但轉化過程中，能量在數量上并沒有減少但是可利用的是可利用的品質品質上降低了，從便于利用變為上降低了，從便于利用變為

4、不便于利用不便于利用了。了。這是節約能源的根本原因這是節約能源的根本原因 內能總是自發地從高溫內能總是自發地從高溫物體向低溫物體轉移物體向低溫物體轉移而不會自發的由低溫物而不會自發的由低溫物體向高溫物體轉移體向高溫物體轉移機械能可以全部轉化為內能而內能不可全部轉化為機械能而不引起其他變化熱機的效率不可能1000/0（第二類永動機不可能存在）（第二類永動機不可能存在）例如：一輛行駛的小轎車，燃料燃燒產生的內能有例如：一輛行駛的小轎車，燃料燃燒產生的內能有370/0通過通過發動機散熱系統排出，發動機散熱系統排出，370/0直接由排氣管排出，有直接由排氣管排出，有260/0變為變為發動機輸出的機械能

5、發動機輸出的機械能 能量的耗散從能量轉化的角度反能量的耗散從能量轉化的角度反映出自然界中宏觀過程的方向性。映出自然界中宏觀過程的方向性。 正是因為能量轉化的方向性，能正是因為能量轉化的方向性，能量的利用受這種方向性的制約，所量的利用受這種方向性的制約，所以能量的利用是有條件的，也是有以能量的利用是有條件的，也是有代價的代價的 通過以上分析我們知道了：通過以上分析我們知道了：1. WG= E重重3. W合合= E動動2. W彈彈= E彈彈 4. 其它力做的功（重力、彈力其它力做的功（重力、彈力以外的力）與機械能的變化之間以外的力）與機械能的變化之間的關系：的關系： EW 其其它它力學領域中功能關

6、系的主要形式有力學領域中功能關系的主要形式有當當W其其0時，時，E0，機械能增加，機械能增加 當當W其其0時，時，E0，機械能減少，機械能減少 21EEE w其ABCDADA功和能是緊密聯系的，功和能的關系在力學領域主要有功和能是緊密聯系的，功和能的關系在力學領域主要有哪幾種表現形式？哪幾種表現形式？在力學領域中功能關系的主要形式有：在力學領域中功能關系的主要形式有：（1）重力做功等于重力勢能變化量的負值，即）重力做功等于重力勢能變化量的負值，即 彈簧彈力做的功等于彈性勢能變化量的負值，即彈簧彈力做的功等于彈性勢能變化量的負值，即（2）外力做的總功等于物體的動能變化（動能定理），）外力做的總功

7、等于物體的動能變化（動能定理）， 即即 （3）只有重力或彈力做功的系統，系統機械能守恒（機械能守）只有重力或彈力做功的系統，系統機械能守恒（機械能守恒定律），即恒定律），即（4）除重力和彈力以外的其它力做的總功，等于系統機械能的）除重力和彈力以外的其它力做的總功，等于系統機械能的變化量（功能原理），即變化量（功能原理），即（5）一對滑動摩擦力對系統做的總功等于系統內能的增加，即）一對滑動摩擦力對系統做的總功等于系統內能的增加，即kEW總pGEWEW彈總總21EE機EWF/QEfs內相對|質量為質量為m的物體下落過程中，經的物體下落過程中，經過高度過高度h1處速度為處速度為v1，下落至高，下落至高度度h2處速度為處速度為v2，空氣阻力恒為，空氣阻力恒為f ，分析由分析由h1下落到下落到h2過程中機過程中機械能械能的變化。的變化。分析：根據動能定理，有分析：根據動能定理，有 21222121mvmvWWfG功能原理介紹：功能原理介紹：下落過程中重力對物體做功，重力做功在數值下落過程中重力對物體做功，重力做功在數值上等于物體重力勢能的