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，任何擺動著的物體與空氣摩擦，機(jī)械能將會逐漸轉(zhuǎn)化為物體及空氣的內(nèi)能。最后，機(jī)械能消失，擺動停止。但是，如圖710所示的一種叫做“動態(tài)雕塑”的擺設(shè)，小球和框架會變換著姿態(tài)不停地?cái)[動！這是什么原因呢？當(dāng)我們打開它的底座，就會發(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，小球和框架擺動幾下后就會停止運(yùn)動。自

2、然界的一切生命運(yùn)動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)植物一樣通過光合作用利用來自太陽的能量，還可以靠捕食昆蟲來補(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)過大量實(shí)驗(yàn)，向人們揭示了各種能在相互轉(zhuǎn)化過程中所遵循的基本規(guī)律。圖710圖711自然界物質(zhì)的運(yùn)動有許多不同的形式，每種運(yùn)動形式都有對應(yīng)的能，如機(jī)械運(yùn)動對應(yīng)機(jī)械能，熱運(yùn)動現(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，每一種形式的能對應(yīng)于一種運(yùn)動形式。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)的對象所對應(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經(jīng)過長期探索而確立的、普遍適用的基本規(guī)律。恩格

4、斯曾經(jīng)把這一定律稱為“偉大的運(yùn)動定律”，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，自從它被發(fā)現(xiàn)以來，就成為人們認(rèn)識自然、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“永動機(jī)永動機(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，卻能源源不斷地對外做功，這種機(jī)器被稱為“永動機(jī)”。圖714是一個“永動機(jī)”的設(shè)計(jì)方案。輪子中央有一個轉(zhuǎn)動

5、軸，輪子邊緣安裝著12個可活動的短桿，每個短桿的一端裝有一個鐵球。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，輪子就會永無休止地沿著箭頭所指的方向轉(zhuǎn)動下去，并且?guī)訖C(jī)器轉(zhuǎn)動。你認(rèn)為它真會那樣嗎？圖714我們仔細(xì)分析一下就會發(fā)現(xiàn)，雖然右邊每個球的重力與力臂的乘積大，但是球的個數(shù)少，左邊每個球的重力與力臂的乘積雖然小，但是球的個數(shù)多。于是，輪子不會持續(xù)轉(zhuǎn)動下去而對外做