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1、3 能量守恒定律高二物理（人教版2019）选择性必修 第三册第三章 热力学定律观察与思考：新课引入 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？一、探索能量守恒的足迹1.人类对能量的认识与能量之间的转化风能 水能光能电能新课讲授一、探索能量守恒的足迹2.能量之间的转化电能与磁能的转化 电能与内能的转化新课讲授3.能量守恒观念的形成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
2、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一、探索能量守恒的足迹新课讲授新课讲授一、探索能量守恒的足迹4.不同领域科学家代表对能量守恒的认识：(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。(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
3、的一步。新课讲授一、探索能量守恒的足迹4.不同领域科学家代表对能量守恒的认识：(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。(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。
4、他还分析了在电磁现象和生物机体中能量的守恒问题。二、能量守恒定律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另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化或转移过程中，能量的总量保持不变。2.能量守恒定律的历史意义：（1）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。（2）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。新课讲授三、永动机不可能制成饮水鸭不断饮水原因分析新课讲授三、永动机不可能制成1.永动机：不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功，这种机器叫永动机。（人们把这种不消耗能量的永动机叫第一类永动机）2.历史上的永动机：螺旋永动机 达芬奇滚球永动机 马尔基斯软臂永动机 19世纪设计新课讲授三、永动机不可能制成2.历史上的永动机：螺旋永动机 弗拉德磁力永动机泰斯尼尔斯新课讲授三、永动机不可能制成3.现代的“永动机”：新课讲授6.永动机给我们的启示：人类利用和改造自然时，必须遵循自然规律。4.最终结果：无一例外地归于失败。5.失败的原因：违背了能量守恒定律。三、永动机不可能制成新课讲授