b能的轉(zhuǎn)化和能量守恒定律

1、13第七章B能的轉(zhuǎn)化和能量守恒定律由于存在空氣，任何擺動(dòng)著的物體與空氣摩擦，機(jī)械能將會(huì)逐漸轉(zhuǎn)化為物體及空氣的內(nèi)能。最后，機(jī)械能消失，擺動(dòng)停止。但是，如圖710所示的一種叫做“動(dòng)態(tài)雕塑”的擺設(shè)，小球和框架會(huì)變換著姿態(tài)不停地?cái)[動(dòng)！這是什么原因呢？當(dāng)我們打開(kāi)它的底座，就會(huì)發(fā)現(xiàn)其中的奧妙！在它的底座內(nèi)裝有一塊電磁鐵，電源通過(guò)電磁鐵與鐵制小球的作用，將能量不斷地提供給小球，補(bǔ)充因摩擦而損耗的機(jī)械能。拆去電池后，小球和框架擺動(dòng)幾下后就會(huì)停止運(yùn)動(dòng)。自

2、然界的一切生命運(yùn)動(dòng)的維持同樣需要能量。圖711所示是一種肉食性植物，它不僅能像大多數(shù)植物一樣通過(guò)光合作用利用來(lái)自太陽(yáng)的能量，還可以靠捕食昆蟲(chóng)來(lái)補(bǔ)充能量。19世紀(jì)中葉，邁爾、焦耳和亥姆霍茲等科學(xué)家在分析了各種能量轉(zhuǎn)化現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，向人們揭示了各種能在相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中所遵循的基本規(guī)律。圖710圖711自然界物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)有許多不同的形式，每種運(yùn)動(dòng)形式都有對(duì)應(yīng)的能，如機(jī)械運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)機(jī)械能，熱運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象中有內(nèi)能。此外，還有電能、磁能、化學(xué)能

3、、核能等。各種形式的能又是可以相互轉(zhuǎn)化的。不同運(yùn)動(dòng)形式具有不同的特性以及不同的規(guī)律性，這反映了它們的差異性；但是不同形式的運(yùn)動(dòng)都具有能，而這些能又是可以相互轉(zhuǎn)化的，這反映了它們的統(tǒng)一性。1能的形式能以多種形式存在于自然界，每一種形式的能對(duì)應(yīng)于一種運(yùn)動(dòng)形式。各種形式的能是可以相互轉(zhuǎn)化的。大家談大家談?wù)埬阒赋鰣D712表現(xiàn)的對(duì)象所對(duì)應(yīng)的能的形式，并談?wù)勀闼赖钠渌问降哪堋?3能量守恒定律是人類(lèi)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期探索而確立的、普遍適用的基本規(guī)律。恩格

4、斯曾經(jīng)把這一定律稱(chēng)為“偉大的運(yùn)動(dòng)定律”，認(rèn)為它的發(fā)現(xiàn)是19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一。能量守恒定律把不同的自然科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域聯(lián)系了起來(lái)，自從它被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，就成為人們認(rèn)識(shí)自然、利用自然的有力武器。我們能制造出不消耗能量的我們能制造出不消耗能量的“永動(dòng)機(jī)永動(dòng)機(jī)”嗎？嗎？歷史上曾有不少人都想設(shè)計(jì)一種機(jī)器，他們希望這種機(jī)器不消耗任何能量和燃料，卻能源源不斷地對(duì)外做功，這種機(jī)器被稱(chēng)為“永動(dòng)機(jī)”。圖714是一個(gè)“永動(dòng)機(jī)”的設(shè)計(jì)方案。輪子中央有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)

5、軸，輪子邊緣安裝著12個(gè)可活動(dòng)的短桿，每個(gè)短桿的一端裝有一個(gè)鐵球。方案的設(shè)計(jì)者認(rèn)為，右邊的球比左邊的球離軸遠(yuǎn)些，因此，右邊的球的重力與力臂的乘積要比左邊的球的重力與力臂的乘積大。這樣，輪子就會(huì)永無(wú)休止地沿著箭頭所指的方向轉(zhuǎn)動(dòng)下去，并且?guī)?dòng)機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)。你認(rèn)為它真會(huì)那樣嗎？圖714我們仔細(xì)分析一下就會(huì)發(fā)現(xiàn)，雖然右邊每個(gè)球的重力與力臂的乘積大，但是球的個(gè)數(shù)少，左邊每個(gè)球的重力與力臂的乘積雖然小，但是球的個(gè)數(shù)多。于是，輪子不會(huì)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去而對(duì)外做