能量的多种形式62能量的转化与守恒63珍惜大自然课件高一下学期物理

第六章

能源与可持续发展第1~3节01多种形式的能量能量以各种各样的形式存在，如机械能、内能、电能、光能、化学能和核能等1.机械能:包括动能、重力势能和弹性势能等。2.电能是指电以各种形式做功的能力。3.光能是光具有的能量。4.化学能是储存在食物或燃料等物质中的能量。5.核能是由于物质的原子核结构发生变化而释放的能量。1.能源分类①不可再生能源②可再生能源天然气煤炭石油水能风能潮汐能02可再生能源与不可再生能源一次能源二次能源：指由一次能源加工转化而成的能源产品电煤气2.能源的应用①太阳能发电卫星展开太阳能帆板太阳能光伏发电太阳能的利用对环境的影响很小。利用太阳能最有前途的领域是，通过太阳电池将太阳能直接转化成电能。②水力发电水能是可再生能源，水的机械能+水轮机的机械能+带动发电机转子转动+电能。水力发电成本低，但受到地理条件的限制。我国水电装机总量居世界第一。③风能发电我国风力发电走在了世界前列，装机容量居全球第一。风能是一种情节无污染地可再生资源，风力发电把风的动能转化为电能。④核能发电核变示意图核电站核泄露核电站是利用可控制的核裂变来发电的，由于核电站一旦发生核泄漏事故,就可能发生严重的危害，且核废料仍具有放射性，所以要严格遵中安全措施和安全标准。化学能转化为内能和机械能风能转化为电能重力势能转化为电能1.能量变化03能量的转化和能量守恒定律电能转化为内能电能转化为机械能水的机械能转移到了水车上：能量的形式没改变：能量的形式发生变化能量转移能量转化无论能量发生转移还是转化，总能量保持不变能量变化2.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其他形式，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。

思考：不少人曾设想制造一种不需要动力就能源源不断地对外做功的机器，人们把这种机器叫做永动机。然而，从没有一种永动机成功过。从能量守恒的角度说明它为什么不能一直工作下去？磁力永动机滚珠永动机软臂永动机螺旋永动机水塔式永动机17～18世纪许多机械专家就已经论证了永动机是不可能的法国科学院在1775年就正式决定，不再研究和试验任何永动机。永动不可能制成的原因：根据能量守恒定律，任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为另一种形式，而不能无中生有地制造能量，因此第一类永动机是不可能制成的。

04自然过程的方向性

思考：把刚煮好的热鸡蛋放在冷水中，过一会，鸡蛋的温度降低，水的温度升高，最后水和鸡蛋的温度相同。是否可能发生这样的现象：原来温度相同的水和鸡蛋，过一会儿水的温度自发地降低，而鸡蛋的温度上升?不可能发生1.一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。热量×燃料燃烧时一旦把热量释放出去，就不会再次自动聚集起来供人类重新利用。你手上拿着冰块时，会感到冰冷刺骨，而冰会在你的手里逐渐熔化。在这一过程中，内能从温度较高的手上转移到温度较低的冰上。2.内能总是自发地从温度较高的物体向温度较低的物体转移，而不会反过来自发地从温度较低的物体转移到温度较高的物体。物体内部大量分子时刻都在做无规则的运动，这些微观粒子运动的剧烈程度和分布情况是像表演方阵那样整齐有序，还是像闹市人群那样杂乱无序？处于不同状态的物体，分子运动的无序程度也不一样，为了描述这种差异，物理学中引入了熵（entropy）这个物理量。熵越高，就意味着系统越无序；熵越低，就意味着系统越有序。结合生活中的事例,说明自然界中的熵增加。解答:①一个玻璃杯摔碎后,玻璃碴散落一地,无序程度增加,我们就说熵增加。②将一滴红墨水滴到一杯清水中,红墨水分子迅速扩散,直至均匀,无序程度增加了,我们就说熵增加。③封闭容器中原被限制在容器内的气体分子一旦限制取消,分子将自由地分散在自然界中,但却不能自发地再回到容器中。因此无序程度增加,我们就说熵增加。④生米煮成熟饭,熟饭却不能晾干成生米,其无序程度增加,我们就说熵增加。1.有关能量守恒定律,下列说法正确的是(

)A.能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化B.能量守恒定律只适用于能量转化过程C.“摩擦生热”是创造了热,它不符合能量守恒定律D.按照能量守恒定律,宇宙中的能量总和永远不会增减D2.下列能源中,属于二次能源的是(

)A.煤 B.汽油

C.太阳能 D.石油B3.下列说法正确的是(

)A.随着科技的发展,永动机是可以制成的B.太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量,但照射到宇宙空间的能量都消失了C.“既要马儿跑,又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律,因而是不可能的D.有种全自动手表,不用上发条也不用任何形式的电源,却能一直走动,说明能量可以凭空产生C4.(多选)对于孤立体系中发生的实际过程,下列说法中正确的是(