湖南长郡卫星远程学校能源

能量守恒定律与能源湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06塔式太阳能热电站湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06电站有一个高塔，塔顶上装有锅炉，塔的周围装有平面反射镜，它把阳光反射后集中在锅炉上，把锅炉内的工作物质水加热成高温高压蒸汽。高温高压蒸汽通过管道输送到汽轮发电机。塔式太阳能热电站电站有一个高塔，塔顶上装有锅炉，塔的周围装有平面反射镜，它把阳光反射后集中在锅炉上，把锅炉内的工作物质水加热成高温高压蒸汽。高温高压蒸汽通过管道输送到汽轮发电机。太阳能 内能 机械能 电能湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06雷电是大气中的一

种放电现象。雷雨云在

形成过程中，一部分积

聚起正电荷，另一部分

积聚起负电荷，当这些

电荷积聚到一定程度时，就产生放电现象。打雷放电时间极短，但电流异常强大。放电时产生的强光，就是闪电。闪电时释放出的大量热能，能使局部空气温度瞬间升高1万—2万摄氏度。湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06雷电是大气中的一

种放电现象。雷雨云在

形成过程中，一部分积

聚起正电荷，另一部分

积聚起负电荷，当这些

电荷积聚到一定程度时，就产生放电现象。打雷放电时间极短，但电流异常强大。放电时产生的强光，就是闪电。闪电时释放出的大量热能，能使局部空气温度瞬间升高1万—2万摄氏度。电能光能、声能、内能湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06光合作用湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06光合作用光能化学能湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06思考:湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06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？—能量守恒定律1确立的依据（

1）能量的转化湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06—

1（1）能量的转化电动机电能→机械能湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06发电机机械能→电能—

1（1）能量的转化焦耳定律：Q=I2Rt湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06—

1（1）能量的转化焦耳定律：Q=I2Rt湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06电能→光能、内能电能→内能—

1（1）能量的转化湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06—

1（1）能量的转化化学能→内能→机械能湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06水能(动能、重力势能)→电能—

1（1）能量的转化湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06—

1（1）能量的转化水果电池

化学能→电能湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06机械能→内能—

1（1）能量的转移湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06—

1（1）能量的转移刚煮好的鸡蛋放入凉水中湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06内能：鸡蛋→凉水动能：风→帆船—

1（2）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。据说很久很久以前，在印度有一个被地主压迫的可怜人，他每天被迫干好多活，终于有一天，

这个可怜的年轻人厌倦了这种生活，他就想：有没有一种机器可以代替我干活呢? 它只干活不休息，也不需要什么能量，要是有的话就太好了。据说这个就是最早的关于永动机的想法。这个思想的火花在1200年前从印度出发，传到了伊斯兰教世界，并传到了西方。湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06—

1（2）永动机的梦想大约在1570年，意大利有一位教授叫泰斯尼尔斯，提出用磁石的吸力可以实现永动机。他的设计如图所示，A是一个磁石，铁球C受磁石吸引可沿斜面滚上去，滚到上端的E处，从小洞B落下，经曲面BFC返回，复又被磁石吸引，铁球就可以沿螺旋途径

连续运动下去。湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06—

1（2）永动机的梦想上世纪20年代德国的一张明信片，拿爱因斯坦开玩笑，想想看这个永动机为什么不行？湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06—

1（2）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”。湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06—

1（2）永动机的启示制造永动机的美好梦想虽然破灭了，但是，反思这一失败的探索过程，它从反面给人类以启迪：永动机不可能制成，是不是说明自然界存在着一条法则，它使我们不可能无中生有地获得能量？也就是说自然界各种能量之间存在着一定的转化关系。湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06—

2. 能量守恒定律的建立过程

迈尔迈尔在1814年11月25日生于德国。他的父亲是位药剂师。少年时代的迈尔，经常跟着父亲去看制作各种药品的试验。1838年，迈尔在蒂宾根大学获得学位。25岁的迈尔正式在汉堡开业行医。1840到1841年初，迈尔在一艘海轮上当了几个月的随船医生。这段旅程成为了他在物理学上作出成就、从医学的途径得出能量守恒迈尔(1814－1878)的结论的起点。湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作061840年2月22日，迈尔跟着船队来到印度尼西亚，当时很多船员患了肺炎，在医治中迈尔发现他们的静脉血不像生活在温带国家中的人的静脉血那样颜色暗淡，而是像动脉血那样新鲜。这一现象引起了迈尔的深思。迈尔认为人的血液之所以是红的是因为里面含有氧，而食物中含有化学能，被氧化时像机械能一样可以转化为热，维持人的体温。在热带高温情况下，人要维持体温，机体只需要吸收较少的热量，所以机体中食物的燃烧过程减弱了，因此静脉血中留下了较多的氧。迈尔认为，热能、化学能、机械能都是等价的，而且是可以相互转化的。1842年迈尔从

“无不生有，有不变无”和“原因等于结果”的观念出

发，表述了物理、化学过程中各种力(能)的转化和守恒的思想。迈尔是历史上第一个提出能量守恒定律的人。湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06—

2. 能量守恒定律的建立过程

焦耳英国物理学家。1818年12月24日生于索尔福。他父亲是酿酒厂的厂主。焦耳从小体弱不能上学，在家跟父亲学酿酒，并利用空闲时间自学化学、物理。他很喜欢电学和磁学，对实验特别感兴趣。后来成为英国曼彻斯特的一位酿酒师和湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06业余科学家。焦耳（1818－1889）1840年，他发现将通电的金属丝放入水中，水会发热，通过精密的测试，焦耳发现了电热之间的关系——焦耳定律。焦耳从1840——1878年近40年的时间里，研究了电流热效应，研究了空气压缩时温度的升高，以及化学，机械作用之间的联系，他做了400多次实验，为能量守恒定律的确立奠定了坚实的实验基础。湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06—

2. 能量守恒定律的建立过程

亥姆霍兹亥姆霍兹（1821—1894），德国物理学家和生理学家。1821年10月31日生于柏林波茨坦的一个中学教师家庭。中学毕业后在军队服役8年，取得公费进入在柏林的皇家医学科学院，并常在柏林大学旁听。

1842年获医学博士学位后，被任命为波茨坦驻军军医。1847年他在新成立的德国物理学会发表了著名的“关于能量的守恒”的讲演，第一次用数学方式系统地阐述了能量守恒原理。湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06—

3.

能量守恒定律的内容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的形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。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。湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06—

4.

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。湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06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。湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06二能源和能量耗散1 能源分类新能源湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06太阳能新能源湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06新疆达坂风力发电厂风能新能源湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06水能三峡水电站新能源湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06深圳大亚湾核电站核能新能源湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06西藏羊八井地热电站温泉地热能二

2.

人类对能源的利用经过了三个时期柴薪时期

出现年代：五六十万年前火的使用是人类在能源利用上的第一个里程碑，它使人类脱离了茹毛饮血的时代。湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06二

2.

人类对能源的利用经过了三个时期煤炭时期

出现年代：

2000年前蒸汽机的广泛使用，带动了工业革命和资本主义社会的成长。湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06二

2.

人类对能源的利用经过了三个时期石油时期

出现年代：19世纪80年代内燃机的发展推动了19世纪末，20世纪初开始的机械化和电气化进程。湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06三

3 为什么要节约能源（1）能源短缺2004年世界能源统计年鉴的最新数据显示，世界石油总储量为1.15万亿桶，仅供开采

41年；全球天然气储量为176万亿立方米，仅供开采63年。日本权威能源研究机构也申明，全球煤炭埋藏量10316亿吨，可开采231年。湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06二

3（2）环境恶化温室效应使全球气候变暖湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作061999年北极拍摄两极冰山融化二

3（2）环境恶化汽车的尾气湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06二

3（2）环境恶化空中死神――酸雨湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06化石燃料

(煤和燃油)的燃烧二

3（2）环境恶化大气污染湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06燃料的化学能一部分转化为食物的内能，最终都转化为周围环境的内能。湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作06能量耗散二

3（3）能量耗散能量耗散表明，在能源的利用过程中，即在能量的转化过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上却降