物理选修1一、能量守恒定律课堂教学ppt课件

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在只有重力或弹力做功的情况下，物体或系统的机械能是守恒的。
但是在很多情况下机械能是不守恒的，那么，在这些过程中，总的能量值是不是守恒呢？
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。
游乐园中的海盗船，因为存在摩擦力和空气阻力，船体在摇动的过程中会摆得越来越低，直到最后静止在最低点，这个过程就是机械能向内能的转化。
例1：质量为m的物体下落过程中，经过高度h1处速度为v1，下落至高度h2处速度为v2，空气阻力恒为f ，分析由h1下落到h2过程中机械能的变化。
例2：如图，上表面不光滑的长木板，放在光滑的水平地面上，一小铁块以速度V0从木板的左端滑上木板，当铁块和木板相对静止时木板相对地面滑动的距离为S，小铁块相对木板滑动的距离为d ，铁块与木板间的滑动摩擦力为f，求此过程中产生的内能。
滑动摩擦力对铁块所做的功为：
Wf铁＝－f(S＋d) ――― ①
根据动能定理，铁块动能的变化量为：
△Ek铁＝Wf铁＝－f(S＋d) ――― ②
以木板为研究对象，滑动摩擦力对木板所做的功为：
Wf板＝f S ――― ③
根据动能定理，木板动能的变化量为：
△Ek板＝Wf板＝f S ――― ④
将②、④两式相加得： △Ek铁＋ △Ek板＝－f d ――― ⑤
②式表明，铁块从开始滑动到相对木板静止的过程中，其动能减少。那么，铁块减少的动能转化为什么能量了呢？
④式表明木板的动能是增加的，由于木板所受摩擦力的施力物体是铁块，可见铁块减小的动能有一部分（fS）转化为木板的动能。
“有一个事实，如果你愿意，也可以说一条定律，支配着至今所知的一切自然现象……这条定律称做能量守恒定律。它指出某一个量，我们把它称为能量，在自然界经历的多种多样的变化中它不变化。那是一个最抽象的概念……” ——诺贝尔物理学奖获得者费恩曼
历史上有不少人希望设计一种机器，这种机器不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功。这种机器被称为第一类永动机 。
违背能量守恒定律而不能实现。
曾经有人设计一类机器，希望它从高温热库（例如锅炉）吸取热量后全部用来做功，不向低温热库排出热量。这种机器的效率不是可以达到100%了吗？这种机器不违背能量守恒定律，但是都没有成功。人们把这种只从单一热库吸热，同时不间断的做功的永动机叫第二类永动机。
机械能和内能的转化具有方向性。
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