能量守恒定律和能源
能量与能量守恒定律
能量与能量守恒定律能量是自然界中最基本的概念之一，它贯穿着整个宇宙。
能量守恒定律是我们在研究能量时必须遵循的基本原则。
本文将详细介绍能量的概念、能量守恒定律及其重要性。
一、能量的概念能量是物体或系统所具有的做工能力，是一种物理量。
根据现代物理学的观点，能量可以存在于许多不同的形式中，包括机械能、热能、光能、化学能等。
无论是何种形式的能量，都可以相互转化，但能量的总量保持不变。
二、能量守恒定律的原理能量守恒定律，也称为能量守恒原理，是自然界中最基本的定律之一。
它表明在一个孤立系统中，能量的总量保持不变。
换句话说，能量不能被创造或销毁，只能从一种形式转化为另一种形式。
能量守恒定律可以通过以下方程式表示：能量变化 = 能量输入 - 能量输出能量输入指的是系统所吸收的能量，通常来自外部，如热量的输入或物体对外界做功。
能量输出则是系统所释放或传递给外部的能量，如物体释放热量或做功。
系统的能量变化为零时，说明能量守恒定律成立。
三、能量守恒定律的重要性能量守恒定律在物理学和工程领域中有着重要的地位，对于我们理解和应用自然界的各种现象和过程具有重大意义。
1. 自然界现象解释能量守恒定律可以帮助我们解释自然界中许多现象，如瀑布的落差转化为水的动能，风力驱动风车旋转产生机械能等。
通过能量守恒定律，我们可以更深入地理解这些现象背后所涉及的能量转化和转移过程。
2. 能源利用与开发能源是现代社会发展不可或缺的资源，而能量守恒定律可以指导能源的利用和开发。
通过合理地利用能量守恒定律，我们可以增加能源的利用效率，减少能源的浪费，从而保护环境，实现可持续发展。
3. 工程设计与优化在工程领域中，能量守恒定律是设计和优化各种系统的基础。
例如，汽车发动机的设计，通过能量守恒定律来最大限度地将化学能转化为机械能，提高汽车的动力性能和燃油利用率。
在建筑设计中，合理利用能量守恒定律可以降低能源消耗，改善室内环境。
四、能量守恒定律的应用案例下面以几个具体的应用案例来展示能量守恒定律在实际问题中的运用。
能量守恒定律与能源
知识回顾
EP mgh 重力势能
EP
1 2
kx2
弹性势能
势能
Ek
1 2
mv 2
动能
机械能
能 量
一、能量得概念 一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能
量。
二、能量得多样性 对应于不同得运动形式,能得形式也就是多种多
得、
说一说: 您知道得能量形式
机械能、内能、电能、太阳能、化学能、 生物能、原子能等、
以外得力)与机械能得变化之间得
关系:
W其它 E
功
除了重力和弹力外,其她力对物体系所做
能 得功等于物体系机械能得变化
关
系 ｜ ｜
w其 E E2 E1
功 能
当W其＞0时,△E＞0,机械能增加
原 当W其＜0时,△E＜0,机械能减少 理
5、一对滑动摩擦力对系统做得总功等于系统 内能得增加,滑动摩擦力与相对距离得乘 积在数值上等于系统产生得内能,即△E 内 =Q＝FS相
另一个物体,而在转化或转移过程中,能量得总量保持
不变、
⑵、定律得表达式
E初＝E终 ;△E增＝△E减
2、导致能量守恒定律最后确立得两类重要事实就是
什么?
①确认了 永动机 得不可能性。 ②各种自然现象之间能量得 相互联系 与 转化。
历史上有很多人不相信能量守恒定律得人,挖空心 思想发明一种不消耗能量,却能不断对外做功得机 器——永动机
17～18世纪许多机械专家就已经论证了永动机就是 不可能得
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
永动不可能制成得原因 : 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源自 一种形式,而不能无中生有地制造能 量,因此第一类永动机就是不可能制 成得、
高一物理《能量守恒定律与能源》知识点总结
高一物理《能量守恒定律与能源》知识点总结一、能量的转化与守恒1.化学能：由于化学反应，物质的分子结构变化而产生的能量。
2.核能：由于核反应，物质的原子结构发生变化而产生的能量。
3.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另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而能的总量保持不变。
●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一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
即E机械能1+E其它1=E机械能2+E其它2●能量耗散：无法将释放能量收集起来重新利用的现象叫能量耗散，它反映了自然界中能量转化具有方向性。
二、能源与社会1.可再生能源：可以长期提供或可以再生的能源。
2.不可再生能源：一旦消耗就很难再生的能源。
3.能源与环境：合理利用能源，减少环境污染，要节约能源、开发新能源。
三、开发新能源1.太阳能2.核能3.核能发电4、其它新能源：地热能、潮汐能、风能。
能源的分类和能量的转化能源品种繁多，按其来源可以分为三大类：一是来自地球以外的太阳能，除太阳的辐射能之外，煤炭、石油、天然气、水能、风能等都间接来自太阳能;第二类来自地球本身，如地热能，原子核能(核燃料铀、钍等存在于地球自然界);第三类则是由月球、太阳等天体对地球的引力而产生的能量，如潮汐能。
【一次能源】指在自然界现成存在，可以直接取得且不必改变其基本形态的能源，如煤炭、天然气、地热、水能等。
由一次能源经过加工或转换成另一种形态的能源产品，如电力、焦炭、汽油、柴油、煤气等属于二次能源。
【常规能源】也叫传统能源，就是指已经大规模生产和广泛利用的能源。
表2-1所统计的几种能源中如煤炭、石油、天然气、核能等都属一次性非再生的常规能源。
而水电则属于再生能源，如葛洲坝水电站和未来的三峡水电站，只要长江水不干涸，发电也就不会停止。
煤和石油天然气则不然，它们在地壳中是经千百万年形成的(按现在的采用速率，石油可用几十年，煤炭可用几百年)，这些能源短期内不可能再生，因而人们对此有危机感是很自然的。
7.10能量守恒定律与能源
能量耗散
由于取暖和使用电器，室内温度比室外高。热 量散失到室外后，不能回收重新利用。
这种现象叫做能量的耗散．
能量耗散
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，但从便于 利用变成不便于利用的了。 这是能源危机更深层次的含义，也是 “自然界的能量虽然守恒，但还是要节约能 源”的根本原因。
内 容
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。
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。
10
能量守恒定律与能源
能源
能源：凡是能够提供可利用能量的物质统称为 能源 能源的分类 一次能源和二次能源 可再生能源与不可再生能源 常规能源与新能源 清洁能源与非清洁能源
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另一种形式，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 。
我们要节约的是什么能源？
环境污染
小结
一、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．
二、能量耗散
1．内容：能量转化具有3．永动机是不可能制成的．
随堂练习
随堂练习
6、一个物体沿粗糙斜面匀速滑下，则下列说法
正确的是（ D ）
A、物体机械能不变，内能也不变 B、物体机械能减小，内能不变 C、物体机械能减小，内能增大，机械能与内 能总量减小
能量守恒定律与能源
能量守恒定律与能源1. 能量守恒定律的概述能量守恒定律是自然科学中一个重要的基本原理，它指出在一个封闭系统中，能量不会自行生成或消失，只能从一种形式转化为另一种形式。
这个定律贯穿于物理学、化学、生物学等多个学科领域，被广泛应用于能源研究和工程实践。
2. 能量的定义和分类能量是指物体或系统具有的执行工作的能力。
根据能量形式的不同，能量可以分为多种类型，如机械能、热能、化学能、电能等。
能量的单位通常用焦耳（J）表示。
•机械能：包括动能和势能。
动能是物体由于运动而具有的能量，可以通过物体的质量和速度计算得出。
势能是物体由于位置或形状而具有的能量，常见的势能有重力势能和弹性势能等。
•热能：是物体因内部分子或原子运动而具有的能量。
它与物体的温度相关，温度越高，分子或原子的运动越剧烈，热能越高。
•化学能：是物质内部原子、分子之间因化学键而存储的能量。
当化学反应发生时，化学能可以转化为其他形式的能量。
•电能：是由运动中的电子携带的能量。
在电路中，电能可以转化为热能、机械能和光能等。
3. 能量守恒定律的表达形式能量守恒定律可以用一个简单的数学表达式表示：能量守恒定律的数学表达式为E1 + E2 = E3 + E4，其中E1、E2、E3、E4分别代表初始状态和最终状态下的不同类型能量。
这个表达式的意义在于，能量在转化过程中总数保持不变。
例如，在一个系统中，初始状态下有机械能100J和热能50J，最终状态下有机械能60J和电能90J。
根据能量守恒定律，初始状态下的总能量(100J+50J)必须等于最终状态下的总能量(60J+90J)。
4. 能源及其转化能源是指能够进行有用功的物质或系统。
根据能源的来源和形式，能源可以分为传统能源和可再生能源两类。
•传统能源：包括化石能源（如煤炭、石油和天然气）和核能。
传统能源主要来自地球上的化石燃料和核反应。
•可再生能源：包括太阳能、风能、水能、地热能等。
可再生能源是指能够在人类可用的时间尺度内不断生成的能源。
高中物理 第七章 第10节 能量守恒定律与能源(含解析)
能量守恒定律与能源一、能量守恒定律┄┄┄┄┄┄┄┄①1．建立能量守恒定律的两类重要事实(1)确认了永动机的不可能性。
(2)发现了各种自然现象之间的相互联系与转化。
2．定律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。
3．机械能守恒定律与能量守恒定律的关系机械能守恒定律是普遍的能量守恒定律在特定背景下的一种特殊表现形式。
[说明]能量守恒定律的建立，是人类认识自然的一次重大飞跃。
它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一，而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式。
①[填一填]指出下列现象中能量的转化或转移情况：(1)植物的光合作用；________________________________________________________________________(2)雨天时出现雷电；________________________________________________________________________(3)人在跑步时，身体发热；________________________________________________________________________(4)手摇发电机发电使灯泡发光；________________________________________________________________________(5)风吹动帆船前进。
________________________________________________________________________ 解析：(1)植物利用太阳光进行化学合成，是光能转化为化学能；(2)出现雷电时，发出震耳欲聋的响声、耀眼的强光并放出热量，是电能变为声波能、内能和光能；(3)人跑步时身体发热，是身体剧烈运动时，加速人体内新陈代谢的生理机能，是人体内储存的化学能转化为内能；(4)发电机的动能转化为电能，电能使灯泡发光，是机械能转化为电能，电能转化为灯丝的光能和内能；(5)空气的流动形成风，风具有机械能，帆船前进具有的仍是机械能，是风的机械能转移给帆船，是机械能的转移。
物理能量守恒定律与能源转换
物理能量守恒定律与能源转换物理学中的能量守恒定律是一个基本原理，它表明在物理系统中，能量不能被创造或者消灭，只能从一种形式转换为另一种形式。
这个定律在许多领域中都得到应用，尤其在能源转换中起着重要作用。
本文将探讨物理能量守恒定律与能源转换之间的关系。
一、能量守恒定律的基本原理能量守恒定律是指在一个封闭系统中，能量的总量保持不变。
这意味着能量可以从一个物体或者系统转移到另一个物体或者系统，但其总和始终保持恒定。
具体而言，能量守恒定律包括以下几个方面：1. 能量的转换：能量可以从一种形式转换为另一种形式，如热能转换为机械能或者电能转换为光能等。
2. 功与能量：功是指力对物体进行的作用，而能量是物体具有的做功的能力。
能量守恒定律表明物体所做的功与其得到的能量之间存在着一一对应的关系。
3. 系统的封闭性：能量守恒定律只在一个封闭系统中成立，这意味着系统中不会有能量进出，只能在系统内部进行转换。
二、能源转换与能量守恒定律能源转换是指能量从一种形式转化为另一种形式的过程。
能量守恒定律告诉我们，在能源转换中能量的总量保持不变。
下面将介绍几种常见的能源转换现象。
1. 热能转换热能是指物体内部的分子和原子之间的运动引起的能量。
在燃烧过程中，燃料中的化学能被释放出来，转化为热能和光能。
例如，在火山喷发过程中，地下的岩浆释放出的热能引起了火山口的喷发现象。
2. 机械能转换机械能是指物体的运动和形变所具有的能量。
在机械装置中，能量可以从一种形式转换为另一种形式。
例如，在水力发电厂中，水流的动能通过水轮机转换为机械能，然后再转换为电能。
3. 电能转换电能是一种高效率的能源形式，在现代社会中得到了广泛应用。
电能可以通过发电厂转化为其他形式的能量。
例如，火力发电厂中，化学能转化为热能，再转化为机械能，最终转化为电能。
4. 光能转换光能来源于太阳能，可以通过光电效应转化为电能。
在太阳能电池板中，光能使得电子在材料中释放出，并形成电流。
能量守恒定律与能源
能量守恒定律与能源1. 引言能量守恒定律是自然界中一个基本的定律，它描述了能量在物理系统中的转化过程。
能源是人类社会发展的基石，也是能量转化的源泉。
本文将介绍能量守恒定律的基本原理，以及能源的种类和利用方式，探讨它们在现实生活中的重要性和应用。
2. 能量守恒定律能量守恒定律又称为能量守恒定律或第一类热力学定律，它表达了能量在系统内的转化过程中不会被创造或消失的原理。
根据能量守恒定律，一个封闭系统中的能量总量是不变的。
这意味着能量可以从一种形式转化为另一种形式，但总能量保持不变。
3. 能源种类能源种类很多，其中主要包括以下几种：3.1. 化石燃料能源化石燃料是指来自于古生物体的化石，如煤炭、石油和天然气等。
它们是地球上存储的大量化石能源，是目前全球能源消耗的主要来源。
然而，化石燃料的使用会导致大气污染和温室气体排放，对环境造成严重影响。
3.2. 可再生能源可再生能源是指来自自然界中不会枯竭或可以循环再生的能源，如太阳能、风能、水能和生物能等。
可再生能源具有可持续性和清洁性的优势，对环境影响较小，因此被广泛应用于发电、供暖和交通等领域。
3.3. 核能源核能源是指核反应中释放出的能量。
核能源具有高能量密度和稳定性等特点，被广泛应用于核电站和核动力船舶等领域。
然而，核能源的开发与使用也面临着核废料处理和核安全等问题。
4. 能源的利用方式能源的利用方式多种多样，取决于能源种类和实际需求。
以下是几种常见的能源利用方式：4.1. 热能利用热能利用是能源最直接和常见的利用方式之一，可以通过燃烧化石燃料或利用太阳能集热来产生热能，用于供暖、工业生产和发电等领域。
4.2. 机械能利用机械能利用是指将能源转化为机械能，用于驱动机械设备和运输工具等。
例如，利用水能产生水力发电和利用风能产生风力发电。
4.3. 电能利用电能利用是将能源转化为电能并应用于各个领域的利用方式。
电能可以通过化石燃料发电、核能发电、太阳能发电和风能发电等方式产生。
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第10节能量守恒定律与能源
也可以分为不可再生能源（矿物燃料）和可再生能源（水力、太阳能、风能地热能）。
课堂小结
布置作业
1.《好课堂堂练》活页规范训练P135－10能量守恒定律与能源。
2.自主作业：请你通过调查或网上资料了解一下附近的工厂企业单位中能源的利用情况，在分析综合的基础上写一篇调查报告，向政府的有关部门提出自己的建设性的意见或建议。
1．有人设想在夏天用电冰箱来降低房间的温度，他的办法是：关好房间的门窗，然后打开冰箱的所有门，让冰箱运转，且不考虑室内外热量的交换，则开机后，室内的温度将( ) A ．有所升高 B ．保持不变
C ．开机时降低，停机时又升高
D ．开机时升高，停机时又降低
2．如图所示，A 、B 两球的质量相同，A 球系在不可伸长的绳上，B 球固定在轻质弹簧上，把两球都拉到水平位置(绳和弹簧均拉直且为原长)，然后释放．当A 、B 两球通过悬点O 正下方的C 点时，弹簧和绳等长，则此时( ) A ．A 、B 两球的动能相等
B ．A 球重力势能的减少量大于B 球重力势能的减少量
C ．A 球系统的机械能大于B 球系统的机械能
D ．A 球的速度大于B 球的速度
3．一质量分布均匀的不可伸长的绳索重为G ，A 、B 两端固定在水平天花板上，如图所示，今在绳索的最低点C 处施加一竖直向下的力将绳索绷直，在此过程中，绳索AB 的重心位置将 ( )
A ．逐渐升高
B ．逐渐降低
C ．先降低后升高
D ．始终不变
★4. 电动机带动水平传送带以速度v 匀速传动，一质量为m 的小木块由静止轻放在传送带上，若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ，如图所示．传送带足够长，当小木块与传送带相对静止时．求在此过程中：
(1)小木块的位移；(2)传送带转过的路程；(3)小木块获得的动能；(4)摩擦过程中产生的内能；(5)因传动物体电动机多消耗的电能．
拓展探究
教学反馈。