能量守恒定律與能源(編輯修改稿)
2025-07-21 00:09 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 多少?滑塊的重力勢能的改變等于多少?滑塊機械能(指動能與重力勢能之和)的改變等于多少? 解答：根據(jù)動能定理，動能的改變等于外力做功的代數(shù)和，其中做負功的有空氣阻力、斜面對滑塊的作用力的功(因彈力不做功，實際上為摩擦阻力的功)，因此△E＝A—B+Ｃ—D；根據(jù)重力做功與重力勢能的關(guān)系，重力勢能的減少等于重力做的功，因此 =－Ｃ 滑塊機械能的改變等于重力之外的其他力做的功，因此△E=A—B—D． 二、能源和能量耗散 問題：既然能量是守恒的，不可能消滅，為什么我們還要節(jié)約能源? 情景引導(dǎo)：有些事可以倒過來進行，但有些事情卻是不可能倒過來進行的．你可以向前走路，也可以倒退著走路，但是，打碎的鏡子不可能自動復(fù)原成原來完好的樣子，冒起的煤煙和散開的炭灰不可能重新組合成一堆煤炭．類似的，自然界中自發(fā)的能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移也具有某種方向性． 問題：根據(jù)上面的提示，能否舉出生活中關(guān)于這種方向性的例子，并說明其中能量的變化? 參考案例： 1．草地上滾動的足球，逐漸慢下來，最后靜止，足球不能主動從靜止開始運動． 足球的機械能減少，轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，內(nèi)能不能自發(fā)地轉(zhuǎn)化為機械能． 2．同學(xué)們圍著火爐取暖，熱量從高溫的火爐轉(zhuǎn)移到同學(xué)們身上，同學(xué)們卻不能利用比自身溫度低的物體取暖． 熱能夠自動地從高溫的火爐向人體傳輸卻不能從低溫物體自發(fā)地向高溫物體傳輸． 師生總結(jié)：與熱現(xiàn)象有關(guān)的能量轉(zhuǎn)化過程是具有方向性的．例如：摩擦力做功的過程，要損耗機械能而生熱，產(chǎn)生的熱不可能全部轉(zhuǎn)化為機械能．在其他的宏觀過程中也是如此，例如：兩種氣體放到一個容器內(nèi)，總會均勻地混合到一起，但不會再自發(fā)地分離開來．通過實例說明，在能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能的量是守恒的，但能量的品質(zhì)卻降低了?？杀蝗酥苯永玫哪茉谥饾u減少，這是能量耗散現(xiàn)象．所以，能量雖然守恒，但疆們還要節(jié)約能源． 閱讀課本，舉例說明自然界能量轉(zhuǎn)化過程的方向性，如：冰箱制冷、瀑布中水的機械能轉(zhuǎn)化、噴出的香水、松弛后的發(fā)條等． 學(xué)生交流：自然現(xiàn)象的變化也具有類似的不可逆性，例如沙漠化的土地不會自發(fā)地再變?yōu)榫G洲．因此人類不僅要珍惜能源和資源，還要自覺地保護自然． 總結(jié)：能量耗散 1能量耗散：流散的內(nèi)能無法重新收集起來加以利用的現(xiàn)象叫做能量耗散． 2能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性． 例1下列判斷正確的是……………………………………………………………（ ?。? A．電流的能不可能全部變?yōu)閮?nèi)能 B．在火力發(fā)電機中，燃氣的內(nèi)能不可能全部變?yōu)殡娔? C．熱機中，燃氣內(nèi)能不可能全部變?yōu)闄C械能 D．在熱傳導(dǎo)中，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體 解析：凡與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性，電流的能可全部變?yōu)閮?nèi)能(由電流熱效應(yīng)中的焦耳定律可知)，而內(nèi)能不可能全部變成電流的能．機械能可全部變?yōu)閮?nèi)能，而內(nèi)能不可能全部變成機械能．在熱傳導(dǎo)中，熱量只能白發(fā)地從高溫物體傳遞給低溫物體，而不能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體，所以選項Ｂ、C、D正確． 答案：BCD 閱讀材料：課件展示閱讀材料，讓學(xué)生了解能源和環(huán)境是兩個全球所關(guān)注的問題，能源是現(xiàn)代社會生活的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，而常規(guī)能源的有限儲藏量與人類的需求存在矛盾，同時大量消耗常規(guī)能源帶來了環(huán)境問題，正確地協(xié)調(diào)和解決這一矛盾和問題是生活在地球上每一個人的職責(zé)． (一)常規(guī)能源 1．能源：凡是能夠提供可利用能量的物質(zhì)統(tǒng)稱為能源．
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