人教版 (新课标)必修210.能量守恒定律与能源背景图ppt课件

这是一份人教版 (新课标)必修210.能量守恒定律与能源背景图ppt课件，共21页。

题记：永动机是一个艰难的话题，能量守恒定律与热力学第二定律已将其判定为不可能实现。但是，宇宙不就是一台活生生的永动机吗？构成物质的基本粒子，如分子原子，它们不也是在永不停息地运动作吗？为什么自然界能有“永动机”而我们人类就不能制造出永动机呢？为此，仍有不少的人为之不断努力、不断奋斗。 我们也来为此梦想献一份绵薄之力，对与否望各位同仁指正。
永动机----不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功的一种机器，这种机器被称为永动机。辞海条目【永动机】:【不能实现的空想发动机】。 不消耗能量而能永远对外做功的机器，它违反了能量守恒定律，故称为“第一类永动机”。在没有温度差的情况下，从自然界中的海水或空气中不断吸取热量而使之连续地转变为机械能的机器，它违反了热力学第二定律，故称为“第二类永动机”； 第三类永动机：脱离力学知识，脱离地球引力，在真空中运行；2012年中国首次出现第四类永动机论调，提出熵的概念拓展与微观离散不可能达到熵最大等问题，有人认为这是个很好的想法，但其正确性还有更待深入研究；第五类永动机正反物质泯灭产生的能量，可以提供无限的动力。
永动机骗局 历史上曾经无数人痴迷于永动机的设计和制造，在热力学体系建立之前，这些人中即有科学家，也有希望借此成名发财的投机者，而热力学体系建立后，致力于永动机设计的除了希望打破现有科学体系的“民间科学家”外，更多的则是一些借永动机之名牟取钱财的骗子。
历史上著名的永动机骗局有：△自动轮骗局：1714年，德国人奥尔菲留斯声称发明了一部名为自动轮的永动机，这部机器每分钟旋转六十转，并能够将16公斤的物体提高相当的高度，当他宣布了这一消息并进行了公开实验后，名噪整个德国。1717年一位来自波兰的州长在验看了安放自动轮的房间后，派军队把守这座房屋，40天他发现自动轮仍在转动，便给奥尔菲留斯颁发了鉴定证书。奥尔菲留斯靠展出自动轮获取了大量金钱，俄国沙皇彼得一世甚至与他达成价值10万卢布的购买协议。最终由于奥尔菲留斯的太太与女仆发生争执，女仆愤而曝光，原来自动轮是依靠隐藏在房间夹壁墙中的女仆牵动缆绳运转的，整个事件是一个骗局。
王洪成骗局：中国哈尔滨人王洪成曾在1984年提出一个永动机方案，他利用他设计的永动机驱动自家的洗衣机、电扇等装置运转，不久骗局被揭穿，他制作的永动机模型是用隐藏的钮扣电池驱动的一个电动马达，而供应洗衣机、电扇运转的则是暗藏在地下的电线。1998年，王洪成的另一个骗局“水变油”被揭穿，他本人也因此入狱。 前国民党军队第12兵团司令官黄维，1948年在国共内战的徐蚌会战被俘之后，送至功德林战犯管理所接受“改造”，至1975年释放期间，他不顾众人异议，在所内潜心研制永动机，十分有名。最后当然仍以失败告终。
在1980年代的巴黎博览会上，曾展出过一种“永动机装置”：这个装置是一个不停转动的大轮子，参观博览会的观众对这架永动机非常好奇，纷纷逆旋转方向推动轮盘，以期阻止轮子的转动。这个永动装置的设计者正是利用了观众的好奇心，让他们向后转动轮盘的动作为永动机上紧发条，维持装置的运转。
永动机梦想的破灭 19世纪中叶，一系列科学工作者为正确认识热功能转化和其它物质运动形式相互转化关系做出了巨大贡献，不久后伟大的能量守恒和转化定律被发现了。人们认识到：自然界的一切物质都具有能量，能量有各种不同的形式，可从一种形式转化为另一种形式，从一个物体传递给另一个物体，在转化和传递的过程中能量的总和保持不变。能量守恒的转化定律为辩证唯物主义提供了更精确、更丰富的科学基础。有力地打击了那些认为物质运动可以随意创造和消灭的唯心主义观点，它使永动机幻梦被彻底的打破了。
在制造第一类永动机的一切尝试失败之后，一些人又梦想着制造另一种永动机，希望它不违反热力学第一定律而且既经济又方便。比如，这种热机可直接从海洋或大气中吸取热量使之完全变为机械功。由于海洋和大气的能量是取之不尽的，因而这种热机可永不停息地运转做功，也是一种永动机。然而，在大量实践经验的基础上，英国物理学家开尔文于1851年提出了一条新的普遍原理：物质不可能从单一的热源吸取热量，使之完全变为有用的功而不产生其它影响。这样，第二类永动机的想法也破产了。
层出不穷的永动机设计方案，都在科学的严格审查和实践的无情检验下一一失败了。1775年，法国科学院宣布"本科学院以后不再审查有关永动机的一切设计"。这说明在当时科学界，已经从长期所积累的经验中，认识到制造永动机的企图是没有成功的希望的。永动机的想法在人类历史上持续了几百年，这个神话的被驳倒，不仅有利于人们正确的认识科学，也有利于人们正确的认识世界。能量既不能凭空产生 也不能凭空消失 只能从一种形式转化成另一种形式 或者从一个物体转移到另一个物体 在转化和转移过程中 能量的总和不变 这就是能量守恒定律了 。所以第一类永动机是不能做出来的。
而能量的转化和转移是有方向的，就像热量可以自发的由热的物体转移到冷的物体 但不能自发的由冷的物体转移到热的物体 而不引起其他的变化 所以第二类永动机也是不能做出来的。还有人认为，根据牛顿第一定律，物体在不受力的作用的前提下，可以依靠惯性无休止的做匀速直线运动，于是想要在外太空实验。但是当时的科技并不允许这么做，而且牛顿还提出了万有引力定律，即自然界中任何两个物体都互相吸引。所以这个物体在运动很久之后——或者只有几分钟——就会停下来，也不能永远运动。
虽然经过许多人的辛劳，但事实证明他们无一例外地都归于失败，制造永动机美好梦想的破灭，对于每一个寻找永动机的人是一个不小的打击。永动机莫非真的只是一种幻想，真的永远不可能成功吗？15世纪以后的好几百年里面，制造永动机的活动从未停止过。
尽管各种永动机设计方案均以失败告终，但我认为科学规律固然是好的，只是人类的认知从来都有阶段性，任何科学规律不都是以前的科学家们在别人的质疑与阻力下来找到发现的吗，所以我们应该对自己宽容一点，同样，对别人也宽容一点，我们都只是井底之蛙，并未真正的了解我们共同的母亲（地球）。“科学家们不要对永动机充耳不闻，而应该尽快把它们的错误归类，以便误入歧途者能够自行查阅纠正，这样才是化解民间在研究永动机上空耗精力的根本之法；另外科学界不要太责备永动机，科学与谬误的关系是辩证的，攻破谬误的过程能够帮助人们最好最快掌握知识。” 科学在不断进步，永动机的研究也从来没有停止。
超导永动机构想 永动机是一个艰难的话题，能量守恒定律与热力学第二定律已将其判定为不可能实现。但是，宇宙不就是一台活生生的永动机吗？构成物质的基本粒子，如分子原子，它们不也是在永不停息地运动作吗？ 下面请看几例尚未正名的现有永动机:
【①布朗运动永动机】  厨房里充满处热动平衡状态的空气,每当发生煤气渗漏时,热运动的空气分子对缕缕毒气作功,驱散之。此即『永动毒气驱除机』!──【事实永动机之一】。【②永动磁疗器:】     用永磁体(【永磁体】──即具有永磁特性的物体,如磁化的硬磁合金、永磁钢等)作成的磁疗器可为患者施行『磁疗法』医治疾病。永磁体的静磁场源源不断输出的磁能『可引起人体的神经、体液、代谢等产生一系列变化,具有活血化瘀、消肿止痛、消炎、镇静等作用。并可用于治疗各种疼痛性疾患、软组织损伤、炎症、肛肠疾患等』。 人们至今未能找到永磁体磁疗器的能源,但它输出磁能对人体作功是事实。永磁体好象是『白白』输出能量的。又一永动机!它满足第一类永动机定义【不消耗任何能量就能永远作功的机器】的条件。可称它为:『永动磁疗器』──【事实永动机之二】。(简称【磁疗器】)
【③永动供磁机:】     实际上,永磁体常常扮演『白白』输出能量的角色。当电动机以永磁体定子取代通电定子绕组时,它能象定子绕组一样输出磁能却省去了电源供定子绕组的电能。永磁定子与通电定子绕组一样所输出磁能会转化为电机输出动能中的一部,永磁定子就是电动机中的永动机: 【永动供磁机】。──【事实永动机之三】。(简称【供磁机】)【④永动充磁机:】     有稳恒电流励磁线圈的电磁体令铁磁材料磁化能量从何而来?毫无疑问的解释是:磁化能来自电源。但以永磁体取代电磁体作同样的工作却无【能源】。它也是【无能源】永动机: 【永动充磁机】。──【事实永动机之四】。(简称【充磁机】)
【⑤潮汐电机】 【地-月系统】不断藉海水向潮汐发电站输送机械能使发电机组运转发电。【地-月系统】本身的机械能总量不变。这就是一种永动机效应!──【事实永动机之五】(简称【潮汐电机】)。 为什么自然界能有“永动机”而我们人类就不能制造出永动机呢？理论的可能是实践的先导,综上所述，【永动机是可以制成的】!正因为如此，仍有不少的人为之不断努力、不断奋斗。 我们也来为此梦想献一份绵薄之力，对与否望各位同仁指正。
原理：超导体具有超流性，即电流在超导体中流动时没有能量损失。那么将超导线圈与一合适的电容器组成一闭合回路，如图所示 给电容器C充好电后，使其通过超导线圈放电，则在此LC回路中就应当形成一交变电流，在线圈周围就会有一交变磁场。
在此交变磁场中，我们只要放入一发电线圈，那么线圈中就会有源源不断的电流输出。这就是我们自己命名的“永流机”。该永流机是利用超导振荡电流形成交变磁场，有此交变磁场就为我们获取电能提供了可能。大道无形，该永动机原理十分简单。在工作过程中或许会有电容漏电、电磁幅射等能量损失，但我们可以用一台发电机加上伺服电路为其补充能量，就能维持我们的超导振荡电流运转，一台只需一次储能的“永流机”就完工了。该“永流机”由于无机械传动部件，若能做成，必是一台无噪音、无污染的高环保机械，必能消除当今的能源危机。
结语     永动机理论赋予动态平衡孤立系统的意义不再是死灭而是可永远作功(克劳修斯提出热寂说的推理过程可看为归谬法。证明【死灭状态的孤立系不可能作功】为谬误)。【传统的发动机利用改变状态的物系输出的能作功,而永动机利用状态不变的动态平衡物系能作功】(因而熵、焓理论的修正也势在必行)。    【宇宙】的机械效率无穷大乃因其内每点滴能量都有无限作功机会,超越一般发动机『有损耗的一次性』利用能量的限制。永动机以边输出边返还的方式运用能而类似宇宙,因此也有趋向无穷大的机械效率。这自然对传统的机械效率理论提出了挑战。