18.4 能量转化的基本规律所谓所谓“永动机永动机”：它不消耗任何能量，却能永远：它不消耗任何能量，却能永远地运动并对外做功。地运动并对外做功。活动活动让玩具小车运动起来，你有哪些方法？让玩具小车运动起来，你有哪些方法？滴水实验滴水实验滴水实验滴水实验“滴水轮永动机滴水轮永动机”滴水实验滴水实验做一做：看看什么情况下棉纱能使杯中的水滴下来？做一做：看看什么情况下棉纱能使杯中的水滴下来？做一做：看看什么情况下棉纱能使杯中的水滴下来？做一做：看看什么情况下棉纱能使杯中的水滴下来？器材：小烧杯、棉纱、水器材：小烧杯、棉纱、水滴水实验滴水实验 能量守恒定律：能量守恒定律：能量守恒定律：能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不能量既不会凭空产生，也不能量既不会凭空产生，也不能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为其它形会凭空消失，它只会从一种形式转化为其它形会凭空消失，它只会从一种形式转化为其它形会凭空消失，它只会从一种形式转化为其它形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化或转移过程中，化或转移过程中，化或转移过程中，化或转移过程中，总量保持不变总量保持不变总量保持不变总量保持不变。能量守恒定律能量守恒定律诸葛亮的诸葛亮的木牛流马木牛流马，“人不劳、牛不食人不劳、牛不食”，据说启动机，据说启动机关就能自动行走，这个在崎岖栈道运送军粮的古代机器关就能自动行走，这个在崎岖栈道运送军粮的古代机器人，可惜没有流存下来。传说中的木牛流马神秘莫测，人，可惜没有流存下来。传说中的木牛流马神秘莫测，后人诸多猜测并尝试复原。甚至在淘宝上，也有玩具卖，后人诸多猜测并尝试复原。甚至在淘宝上，也有玩具卖，那木牛流马是否真实存在呢？它真有那么神奇吗？那木牛流马是否真实存在呢？它真有那么神奇吗？“永动机永动机”的历史故事的历史故事“永动机永动机”的历史故事的历史故事滚球永动机滚球永动机浮力永动机浮力永动机磁力永动机磁力永动机转臂永动机转臂永动机“永动机永动机”的历史故事的历史故事“永动机永动机”的历史故事的历史故事能源危机能源危机火力发电火力发电火力发电火力发电化石燃料的化学能化石燃料的化学能化石燃料的化学能化石燃料的化学能水的内能水的内能水的内能水的内能汽轮机的机械能汽轮机的机械能汽轮机的机械能汽轮机的机械能电能电能电能电能能源危机能源危机能量的转化和转移具有能量的转化和转移具有方向性方向性能源危机能源危机 瀑布飞流而下瀑布飞流而下瀑布飞流而下瀑布飞流而下热水中的冰块逐渐熔化热水中的冰块逐渐熔化热水中的冰块逐渐熔化热水中的冰块逐渐熔化v问题问题1：水能自动从低处流向高处吗？：水能自动从低处流向高处吗？v问题问题2：热量能从低温物体传向高温物体吗？：热量能从低温物体传向高温物体吗？ 能源危机能源危机既然自然界的能量是守恒的，那么，为什么既然自然界的能量是守恒的，那么，为什么还会产生能源危机？为什么还经常说要节约能源还会产生能源危机？为什么还经常说要节约能源呢？呢？ 原来，原来，有的能量便于利用，有的能量不便于用有的能量便于利用，有的能量不便于用例例如，流动的水带动水磨做功，由于磨盘之间的摩擦、磨盘如，流动的水带动水磨做功，由于磨盘之间的摩擦、磨盘和粮食之间的摩擦和挤压，使磨盘、粮食的温度升高，水和粮食之间的摩擦和挤压，使磨盘、粮食的温度升高，水流的一部分机械能转变成了内能这些内能最终流散到周流的一部分机械能转变成了内能这些内能最终流散到周围的环境中，围的环境中，我们没有办法把这些流散的内能重新收集起我们没有办法把这些流散的内能重新收集起来加以利用，来加以利用，这种现象叫做能量的耗散电池中的化学能这种现象叫做能量的耗散电池中的化学能转变成电能，电能又在电灯中转变成光能光能变成周围转变成电能，电能又在电灯中转变成光能光能变成周围环境的内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用火环境的内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用火炉把屋子烤暖，这时高温物体的内能变成低温物体的内能，炉把屋子烤暖，这时高温物体的内能变成低温物体的内能，谁也不能把这些散失的能量重新收集到火炉中再次用来取谁也不能把这些散失的能量重新收集到火炉中再次用来取暖暖 n n1.小华在做如图所示的牛顿摆实验时，发现小华在做如图所示的牛顿摆实验时，发现摆球每次上升的高度逐渐减小。小华想：摆球每次上升的高度逐渐减小。小华想：“这是否说明在动能与重力势能相互转化的过这是否说明在动能与重力势能相互转化的过程中，整个装置的能量不守恒呢？这不是与程中，整个装置的能量不守恒呢？这不是与能量守恒定律相矛盾吗？能量守恒定律相矛盾吗？”请你帮小华解决请你帮小华解决他的困惑。他的困惑。当堂巩固当堂巩固当堂巩固当堂巩固2.有人设计了如图装置，当上面的水流下来有人设计了如图装置，当上面的水流下来冲击涡轮，带动砂轮和抽水机工作，这样砂冲击涡轮，带动砂轮和抽水机工作，这样砂轮可以打磨工件，同时下面的水就可以被抽轮可以打磨工件，同时下面的水就可以被抽到上面的容器从而不需要消耗其它能量装置到上面的容器从而不需要消耗其它能量装置却可以连续工作？你认为可能吗？却可以连续工作？你认为可能吗？当堂巩固当堂巩固3.有人设想，如果在相距很远的两个城市间有人设想，如果在相距很远的两个城市间挖一条弧形隧道，那么从一座城市出发的车挖一条弧形隧道，那么从一座城市出发的车辆，可以不需要动力就穿过隧道到达另一座辆，可以不需要动力就穿过隧道到达另一座城市，如图所示，你认为这个设想会成功吗城市，如图所示，你认为这个设想会成功吗？