2018学年科教版高一物理第四章 机械能和能源 能量守恒定律与能源(知识梳理)
2018学年科教版高一物理第四章 机械能和能源 能量守恒定律与能源(知识梳理)第3页

 (2)人类利用能源的过程及新能源的开发和利用.

①人类利用能源大致经历的三个时期是:柴薪时期、煤炭时期、石油时期.

②有待开发和利用的新能源主要指:太阳能、地热能、风能、水能、核能.

(3)人类与能源的关系。

能源的利用给人类的生活带来了极大的改善.人类社会每一次重大的经济飞跃和产业革命,都与新的能源和动力装置的利用密切相关.能源消耗的多少已经成为衡量一个国家或地区经济发展水平的重要标志.所以说人类离不开能源.但能源的大量使用会给环境带来极大的破坏,例如人类在利用化石燃料的过程中产生的烟尘,污染大气,造成酸雨和温室效应,对人类造成危害.

(4)自然界中自发的能量的转化和转移具有方向性.

①热量可以自发的由高温物体传递给低温物体,但不能自发的由低温物体传递给高温物体.

②冒出的煤烟和散开的炭灰不可能又重新组合成一堆煤炭.

③散失到周围环境中的内能不能回收重新利用。

2.能量耗散

  燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去,它就不会自动聚集起来供人类重新利用;电池中的化学能转化为电能,它又通过灯泡转化为内能和光能,热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的内能,我们也无法把这些内能收集起来重新利用.这种现象叫做能量的耗散.

能量耗散表明,在能源的利用过程中,即在能量的转化过程中,能量在数量上并未减少,但在可利用的品质上降低了,从便于利用的变成不便于利用的了.这是能源危机更深层次的含意,也是"自然界的能量虽然守恒,但还是要节约能源"的根本原因.

要点四、功能原理

要点诠释:

1、功能原理

(1)推导

  由动能定理可以知道,外力对物体做功的代数和等于物体动能的增量,可表示为:

  这里说的外力包括作用于物体上的全部做功的力,可分为三部分:①系统内的重力、弹力;②系统内的摩擦力;③系统外物体对它的作用力,

  则动能定理的表达式可写成

  又因为:

  所以有:

  等式的右边为动能的增量跟势能增量的和,即为物体机械能的增量,

  即:

(2)内容表述

  除重力、弹簧弹力以外力对物体做功的代数和,等于物体机械能的增量。这就是功能原理。即

  

2、功能原理与动能定理的区别与联系

功能原理、动能定理都是"功是能量转化的量度"这一功能实质关系的体现。只是考查对象不同。动能定理考查物体动能的变化,功能原理考查物体机械能的变化,从功能原理我们知道,外力和系统内摩擦力做功,将引起系统机械能的变化,但这机械能不会消失,也不能创生,只是由机械能和其它形式的能之间发生转换。