1、2006/10/30,國立苑裡高中 高一基礎物理,1,7-2 能量的形式與轉換,一、熱能與能量守恆 二、各種形式的能量與轉換,2006/10/30,國立苑裡高中 高一基礎物理,2,一、熱能與能量守恆（1）,物理學家希望能夠以一種簡單的概念，來統(tǒng)合運動、熱量、聲、光與電等這些豐富多變且複雜的自然現(xiàn)象。 西元1843年，焦耳設計了一個實驗，如圖7-7，當兩物體下降時，帶動輪軸下的葉片，可使容器內(nèi)的水溫上升。,2006/10/30,國立苑裡高中 高一基礎物理,3,一、熱能與能量守恆（2）,發(fā)現(xiàn)重力對物體作4.2焦耳的功，可使1克的水溫度上升1C相當於1cal的熱量。 熱功當量4.2J=1cal 焦耳

2、實驗顯示了力學能可以轉換為熱能。,圖7-7焦耳實驗裝置顯示重力對重錘所作的功可以轉換成熱能，而使水溫升高。,2006/10/30,國立苑裡高中 高一基礎物理,4,Q.焦耳熱功當量實驗，須控制重錘緩慢下落之目的為,重錘保持一定的動能 重力位能之損失不計 重錘之動能可不計 熱能較不會散失 較容易測量上升的溫度,2006/10/30,國立苑裡高中 高一基礎物理,5,Q.在焦耳的熱功當量實驗中，設兩重錘質(zhì)量均為25kg，下落之距離均為10m，容器中水質(zhì)量為5kg（忽略容器與翼瓣之吸熱及其他能量損失，設g10m/s2），如讓重錘重覆下降20次後，測得水溫上升5，從以上數(shù)據(jù)求出熱功當量為,3.9J/cal

3、 4.0J/cal 4.1J/cal 4.2J/cal,2006/10/30,國立苑裡高中 高一基礎物理,6,Q.一瀑布高420m，假設水落至瀑布底時之動能全部轉變成熱能，則瀑布底及頂點之水溫相差,0.42 0.98 17.6 4.2,2006/10/30,國立苑裡高中 高一基礎物理,7,二、各種形式的能量與轉換（1）,各種形式的能量 光 電 聲 熱 力學能 ,2006/10/30,國立苑裡高中 高一基礎物理,8,二、各種形式的能量與轉換（2）,生活中常見的這些不同形式的能量，都可以相互轉換， 如弓箭手把弓的位能轉換成箭的動能； 用手將石頭向上拋，手的動能轉換成石頭的位能； 煞車時，車的動能轉

4、變成輪胎的熱能； 手電筒將電池的化學能轉換成電能，再換成光能。,2006/10/30,國立苑裡高中 高一基礎物理,9,火力發(fā)電工作原理 （1）,圖7-11火力發(fā)電工作原理,2006/10/30,國立苑裡高中 高一基礎物理,10,火力發(fā)電工作原理 （2）,在火力發(fā)電廠內(nèi)，燃燒鍋爐中的水將水煮沸成水蒸汽，推動汽輪機的葉片，再帶動發(fā)電機組產(chǎn)生電力。 在此過程中， 燃料的化學能轉換成熱能， 熱能轉換成水蒸汽的動能， 水蒸汽的動能再轉換成汽輪機的動能， 發(fā)電機再將此動能轉換成電能（圖7-11）,2006/10/30,國立苑裡高中 高一基礎物理,11,Q.下面描述有關各種形態(tài)的能量相互間的轉換，哪一項是不

5、正確的？,家庭瓦斯爐將化學能轉換成熱能 水力發(fā)電將力學能轉換成電能 飛機噴射引擎將電能轉換成力學能 光合作用將光能轉換成化學能 太陽電池將光能轉換成電能,2006/10/30,國立苑裡高中 高一基礎物理,12,Q.水壩的水由高處經(jīng)大鋼管下沖推動渦輪機發(fā)電的過程中，下列哪一敘述不正確？,位能轉換成電能 損失的位能完全轉換成電能 部分的能可化成熱能散失而無法利用 仍然遵守能量守恆定律,2006/10/30,國立苑裡高中 高一基礎物理,13,能量守恆定律,能量守恆定律是物理思想的基礎，如果能量的總和發(fā)生變化，則科學家會繼續(xù)去找尋可能忽略或未知的因素，直到能量總和不變?yōu)橹埂?這種信念也為科學發(fā)展帶來了

6、許多重大的發(fā)現(xiàn)和突破。,2006/10/30,國立苑裡高中 高一基礎物理,14,Q.某生做實驗時，發(fā)現(xiàn)能量總值不守恆，反覆重做，仍然如此，最可能的原因是,能量守恆定律不成立 實驗必定有誤差 發(fā)現(xiàn)了未知的能量種類 漏掉了已知的某種能量,2006/10/30,國立苑裡高中 高一基礎物理,15,Q.一傘兵跳傘，正以等速度降落，在此過程中傘兵的動能和重力位能作何變化？,動能漸增，位能漸少 動能不變，位能減少 動能及位能之總和不變 動能漸少，位能漸少 動能漸少，位能漸增,2006/10/30,國立苑裡高中 高一基礎物理,16,Q.一單擺由的擺角開始擺盪，最後停於最低點處。假定擺錘的重量為w，且最低點處為重力位能的零點，則在擺動的過程中,力學能守恆 位能守恆 動能守恆 力學