6.能源的开发与利用.ppt

7.10能量守恒定律与能源,思考与讨论：能量之间有联系吗？,太阳能的利用：太阳能转化为电能,思考与讨论：能量之间有联系吗？,内燃机车：内能转化机械能,思考与讨论：能量之间有联系吗？,水电站：水的机械能转化为电能,思考与讨论：能量之间有联系吗？,水果电池：化学能转化为电能,潮汐发电,水力发电,地热发电,风力发电,原子能发电,思考与讨论：能量之间有联系吗？,科学家们一直在关注自然现象之间的普通联系,1801年戴维发现电流的化学效应（电和化学的联系）,1820年奥斯特发现电流的磁效应（电和磁的联系）,1821年塞贝克发现温差电现象（热和电的联系）,1831年法拉第发现电磁感应现象（电和磁的联系）,1840年焦耳发现电流的热效应（电和热的联系）,1842年迈尔表述了能量守恒定律，并计算出了热功当量的数值（功和热的联系）,1843年焦耳测定了热功当量的数值（功和热的联系）,1847年亥姆霍兹在理论上概括和总结能量守恒定律,能量守恒定律,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一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变,请引用教材上的话，说明导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是什么?,导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是确立了永动机的不可能性和发现了各种自然现象之间的相互联系与转化,永动机是不可能制成的,永动机：不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功，这种机器叫永动机.（人们把这种不消耗能量的永动机叫第一类永动机）。,能量,我们已经知道的能量形式,机械能（重力势能、弹性势能、动能）风能、电能、光能、内能、核能、生物能、化学能、太阳能等等,能源和能量耗散,能量耗散,燃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,能量耗散与能量守恒是否矛盾，该怎样理解?,能量耗散,能量耗散和能量守恒并不矛盾，能量耗散表明，在能源利用的过程中，即在能量的转化过程中，能量在数量上并没有减少但是可利用的品质上降低了，从便于利用变为不便于利用了。这是节约能源的根本原因,这说明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,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,小结,一、对能量守恒定律的理解及应用1表达式：_或_2含义(1)某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量一定和增加量相等(2)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,E初E末,E减E增,3利用能量守恒定律解题的基本思路(1)分清有哪几种形式的能(如机械能、内能等)在变化(2)分别列出减少的能量E减和增加的能量E增的表达式(3)列等式E减E增求解,例1、下列对能的转化和守恒定律的认识正确的是A.某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加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，最后静止在地面上，说明机械能消失了,注意：能量守恒定律是指能量的总量不变，但更重要的是指转化和转移过程中的守恒。在不同形式的能量间发生转化，在不同的物体间发生转移。,例2、一质量均匀、不可伸长的绳索，重为G，A、B两端固定在天花板上，如图所示。现在最低点C处施加一竖直向下的力，将最低点缓慢拉至D点。在此过程中，绳的重心位置A.逐渐升高B.逐渐降低C.先降低后升高D.始终不变,解析：外力对绳索做功，绳索的机械能增加。由于绳索的动能不变，增加的必是重力势能，重力势能增加是重心升高的结果。正确选项为A。,【例1】某地平均风速为5m/s，已知空气密度是1.2kg/m3，有一风车，它的风叶转动时可形成半径为12m的圆面如果这个风车能将圆面内10%的气流动能转变为电能，则该风车带动的发电机功率是多大？(结果保留两位有效数字),答案3.4kW,【例2】如图，质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端现在一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，物块和小车之间的摩擦力为f.经过时间t，小车运动的位移为s，物块刚好滑到小车的最右端()A此时物块的动能为(Ff)(sl)B这一过程中，物块对小车所做的功为f(sl)C这一过程中，物块和小车增加的机械能为FsD这一过程中，物块和小车产生的内能为fl,AD,【例3】.如图所示，质量为0.4kg的木块以2m/s的速度水平地滑上静止在光滑水平地面上的平板小车，车的质量为1.6kg，木块与小车之间的摩擦系数为0.2(g取10m/s2)。设小车足够长，求：(1)木块和小车相对静止时小车的速度(2)从木块滑上小车到它们处于相对静止时木块在小车上滑行的距离。,答：（1）木块和小车相对静止时小车的速度大小为0.4m/s（2）从木块滑上小车到它们处于相对静止木块在小车上滑行的距离是0.8m,【例4】电动机带动水平传送带以速度v匀速传动，一质量为m的小木块由静止轻