3.3 能量守恒定律-【知识探究】高二物理同步精讲练（人教版2019选择性必修第三册）.pptxVIP

第三章：第3节能量守恒定律高中物理选择性必修第三册制作：陈庆威

目录CONTENT高中物理选择性必修第三册探寻能量守恒的足迹能量守恒定律永动机不可能制成总结提升

问题？00.高中物理选择性必修第三册让“饮水小鸭”“喝”完一口水后，直立起来。直立一会儿，又会慢慢俯下身去，再“喝”一口，然后又会直立起来。如此循环往复......这种“饮水小鸭”玩具是一架永动机吗？

探寻能量守恒的足迹第一部分

人类对能量的认识01.高中物理选择性必修第三册能量的概念是人类在对物质运动规律进行长期探索中建立起来的。在科学史上人们真正以“能量”的观念来探索各种运动形式本质的过程却是非常曲折的。

高中物理选择性必修第三册能量具有不同的形式，有描述热运动的内能、描述机械运动的机械能、描述光辐射的光能，等等。不同形式的运动都可以用能量来描述。也就是说，我们可以用能量的观念把热、电、光、磁等都统一起来描述。能量之间的转化02.

高中物理选择性必修第三册能量守恒观念的形成03.1.俄国化学家盖斯：任何一个化学反应，不论是一步完成，还是分几步完成，放出的总热量相同。这表明一个系统（即参加化学反应的几种物质）存在着一个与热量相关的物理量，在一个确定的化学反应中这个量是不变的。

高中物理选择性必修第三册能量守恒观念的形成04.2.焦耳：他的实验精确地测量了做功与传热之间的等价关系，从而为能量守恒定律奠定了牢固的实验基础，也为能量守恒的定量描述迈出了重要的一步。

高中物理选择性必修第三册能量守恒观念的形成05.3.德国医生迈尔：通过比对不同地区人血颜色的差异，认识到食物中化学能与内能的等效性，即生物体内能量的输入和输出是平衡的。另外，他还通过海水在暴风雨中较热的现象，猜想热与机械运动的等效性。他在1841年和1842年连续写出“论‘自然力’（指能量）守恒”的论文，并推算了多少热与多少功相当。因此，迈尔是公认的第一个提出能量守恒思想的人。

高中物理选择性必修第三册能量守恒观念的形成06.4.德国科学家亥姆霍兹：在不了解迈尔和焦耳研究的情况下，从永动机不可能制成这一事实出发，考察了自然界不同的“力”（指能量）之间的相互关系，提出了“张力”（即势能）与“活力”（即动能）的转化。他还分析了在电磁现象和生物机体中能量的守恒问题。

能量守恒观念的形成07.高中物理选择性必修第三册1836年盖斯发现化学反应放出的热量与反应步骤无关1842年迈尔表述了能量守恒定律1841年焦耳发现电流的热效应1831年法拉第发现电磁感应现象1820年奥斯特发现电流的磁效应1843年焦耳测定做功与传热的关系1798年伦福德的实验表明热的本质是运动1821年塞贝克发现温差电现象1847年亥姆霍兹在理论上概括和总结能量守恒定律

能量守恒定律第二部分

能量守恒定律01.高中物理选择性必修第三册1.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别的形式，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。2.意义：能量守恒定律不仅是一条物理规则，更是人类理解自然秩序的重要基石。它揭示了宇宙运行的内在一致性，限制了可能性的边界，同时也为科技创新提供了根本原则。从蒸汽机到量子计算机，其意义始终贯穿于人类探索和改造世界的过程中。

高中物理选择性必修第三册1.热力学领域：ΔU=Q+W能量守恒定律的具体体现02.2.在力学中：机械能守恒定律3.在电学中：闭合电路欧姆定律4.在电磁学中：楞次定律

高中物理选择性必修第三册1.自然界存在着多种不同形式的运动，每种运动对应着一种形式的能量。如：机械能、内能、电能、化学能、生物能、原子能等2.不同形式的能量之间可以相互转化。3.能量守恒定律适用于任何物理现象和物理过程。能量守恒定律的说明03.

永动机不可能制成第三部分

饮水小鸭不是永动机01.高中物理选择性必修第三册“问题”栏目中的饮水小鸭不是永动机。小鸭的头和身由两个玻璃球构成，并通过细玻璃管相连。下球盛有一些乙醚，上球连同尖嘴被吸水毛毡包起来。那么，它是靠什么来维持工作的呢？原来小鸭头部的毛毡“饮水”后，水蒸发吸热，导致头部温度降低。

高中物理选择性必修第三册上段玻璃管中的乙醚蒸气被液化，压强减小，液柱上升（图甲），小鸭重心上移，直到小鸭倾倒。处于倾倒位置的小鸭，头部再次被浸湿，上下玻璃球内的气体相通，压强相等，乙醚流回下玻璃球内（图乙），重心下移，小鸭站立。如此循环往复。可见，正是因为小鸭头部“饮水”后水不断蒸发，吸收了察觉不到的空气的热量，才使小鸭能够持续工作下去。饮水小鸭不是永动机02.

思考与讨论03.高中物理选择性必修第三册17?18世纪，许多人致力于制造一种机器，它不需要任何动力或燃料，却能不断地对外做功，史称“第一类永动机”。