人教版 (新課標(biāo))必修210.能量守恒定律與能源背景圖ppt課件-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

題記：永動(dòng)機(jī)是一個(gè)艱難的話題，能量守恒定律與熱力學(xué)第二定律已將其判定為不可能實(shí)現(xiàn)。但是，宇宙不就是一臺活生生的永動(dòng)機(jī)嗎？構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子，如分子原子，它們不也是在永不停息地運(yùn)動(dòng)作嗎？為什么自然界能有“永動(dòng)機(jī)”而我們?nèi)祟惥筒荒苤圃斐鲇绖?dòng)機(jī)呢？為此，仍有不少的人為之不斷努力、不斷奮斗。我們也來為此夢想獻(xiàn)一份綿薄之力，對與否望各位同仁指正。
永動(dòng)機(jī)----不消耗任何能量，卻可以源源不斷地對外做功的一種機(jī)器，這種機(jī)器被稱為永動(dòng)機(jī)。辭海條目【永動(dòng)機(jī)】:【不能實(shí)現(xiàn)的空想發(fā)動(dòng)機(jī)】。不消耗能量而能永遠(yuǎn)對外做功的機(jī)器，它違反了能量守恒定律，故稱為“第一類永動(dòng)機(jī)”。在沒有溫度差的情況下，從自然界中的海水或空氣中不斷吸取熱量而使之連續(xù)地轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的機(jī)器，它違反了熱力學(xué)第二定律，故稱為“第二類永動(dòng)機(jī)”；第三類永動(dòng)機(jī)：脫離力學(xué)知識，脫離地球引力，在真空中運(yùn)行；2012年中國首次出現(xiàn)第四類永動(dòng)機(jī)論調(diào)，提出熵的概念拓展與微觀離散不可能達(dá)到熵最大等問題，有人認(rèn)為這是個(gè)很好的想法，但其正確性還有更待深入研究；第五類永動(dòng)機(jī)正反物質(zhì)泯滅產(chǎn)生的能量，可以提供無限的動(dòng)力。
永動(dòng)機(jī)騙局歷史上曾經(jīng)無數(shù)人癡迷于永動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)和制造，在熱力學(xué)體系建立之前，這些人中即有科學(xué)家，也有希望借此成名發(fā)財(cái)?shù)耐稒C(jī)者，而熱力學(xué)體系建立后，致力于永動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的除了希望打破現(xiàn)有科學(xué)體系的“民間科學(xué)家”外，更多的則是一些借永動(dòng)機(jī)之名牟取錢財(cái)?shù)尿_子。
歷史上著名的永動(dòng)機(jī)騙局有：△自動(dòng)輪騙局：1714年，德國人奧爾菲留斯聲稱發(fā)明了一部名為自動(dòng)輪的永動(dòng)機(jī)，這部機(jī)器每分鐘旋轉(zhuǎn)六十轉(zhuǎn)，并能夠?qū)?6公斤的物體提高相當(dāng)?shù)母叨?，?dāng)他宣布了這一消息并進(jìn)行了公開實(shí)驗(yàn)后，名噪整個(gè)德國。1717年一位來自波蘭的州長在驗(yàn)看了安放自動(dòng)輪的房間后，派軍隊(duì)把守這座房屋，40天他發(fā)現(xiàn)自動(dòng)輪仍在轉(zhuǎn)動(dòng)，便給奧爾菲留斯頒發(fā)了鑒定證書。奧爾菲留斯靠展出自動(dòng)輪獲取了大量金錢，俄國沙皇彼得一世甚至與他達(dá)成價(jià)值10萬盧布的購買協(xié)議。最終由于奧爾菲留斯的太太與女仆發(fā)生爭執(zhí)，女仆憤而曝光，原來自動(dòng)輪是依靠隱藏在房間夾壁墻中的女仆牽動(dòng)纜繩運(yùn)轉(zhuǎn)的，整個(gè)事件是一個(gè)騙局。
王洪成騙局：中國哈爾濱人王洪成曾在1984年提出一個(gè)永動(dòng)機(jī)方案，他利用他設(shè)計(jì)的永動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)自家的洗衣機(jī)、電扇等裝置運(yùn)轉(zhuǎn)，不久騙局被揭穿，他制作的永動(dòng)機(jī)模型是用隱藏的鈕扣電池驅(qū)動(dòng)的一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)，而供應(yīng)洗衣機(jī)、電扇運(yùn)轉(zhuǎn)的則是暗藏在地下的電線。1998年，王洪成的另一個(gè)騙局“水變油”被揭穿，他本人也因此入獄。前國民黨軍隊(duì)第12兵團(tuán)司令官黃維，1948年在國共內(nèi)戰(zhàn)的徐蚌會(huì)戰(zhàn)被俘之后，送至功德林戰(zhàn)犯管理所接受“改造”，至1975年釋放期間，他不顧眾人異議，在所內(nèi)潛心研制永動(dòng)機(jī)，十分有名。最后當(dāng)然仍以失敗告終。
在1980年代的巴黎博覽會(huì)上，曾展出過一種“永動(dòng)機(jī)裝置”：這個(gè)裝置是一個(gè)不停轉(zhuǎn)動(dòng)的大輪子，參觀博覽會(huì)的觀眾對這架永動(dòng)機(jī)非常好奇，紛紛逆旋轉(zhuǎn)方向推動(dòng)輪盤，以期阻止輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)。這個(gè)永動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)者正是利用了觀眾的好奇心，讓他們向后轉(zhuǎn)動(dòng)輪盤的動(dòng)作為永動(dòng)機(jī)上緊發(fā)條，維持裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)。
永動(dòng)機(jī)夢想的破滅 19世紀(jì)中葉，一系列科學(xué)工作者為正確認(rèn)識熱功能轉(zhuǎn)化和其它物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式相互轉(zhuǎn)化關(guān)系做出了巨大貢獻(xiàn)，不久后偉大的能量守恒和轉(zhuǎn)化定律被發(fā)現(xiàn)了。人們認(rèn)識到：自然界的一切物質(zhì)都具有能量，能量有各種不同的形式，可從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，從一個(gè)物體傳遞給另一個(gè)物體，在轉(zhuǎn)化和傳遞的過程中能量的總和保持不變。能量守恒的轉(zhuǎn)化定律為辯證唯物主義提供了更精確、更豐富的科學(xué)基礎(chǔ)。有力地打擊了那些認(rèn)為物質(zhì)運(yùn)動(dòng)可以隨意創(chuàng)造和消滅的唯心主義觀點(diǎn)，它使永動(dòng)機(jī)幻夢被徹底的打破了。
在制造第一類永動(dòng)機(jī)的一切嘗試失敗之后，一些人又夢想著制造另一種永動(dòng)機(jī)，希望它不違反熱力學(xué)第一定律而且既經(jīng)濟(jì)又方便。比如，這種熱機(jī)可直接從海洋或大氣中吸取熱量使之完全變?yōu)闄C(jī)械功。由于海洋和大氣的能量是取之不盡的，因而這種熱機(jī)可永不停息地運(yùn)轉(zhuǎn)做功，也是一種永動(dòng)機(jī)。然而，在大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，英國物理學(xué)家開爾文于1851年提出了一條新的普遍原理：物質(zhì)不可能從單一的熱源吸取熱量，使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ划a(chǎn)生其它影響。這樣，第二類永動(dòng)機(jī)的想法也破產(chǎn)了。
層出不窮的永動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)方案，都在科學(xué)的嚴(yán)格審查和實(shí)踐的無情檢驗(yàn)下一一失敗了。1775年，法國科學(xué)院宣布"本科學(xué)院以后不再審查有關(guān)永動(dòng)機(jī)的一切設(shè)計(jì)"。這說明在當(dāng)時(shí)科學(xué)界，已經(jīng)從長期所積累的經(jīng)驗(yàn)中，認(rèn)識到制造永動(dòng)機(jī)的企圖是沒有成功的希望的。永動(dòng)機(jī)的想法在人類歷史上持續(xù)了幾百年，這個(gè)神話的被駁倒，不僅有利于人們正確的認(rèn)識科學(xué)，也有利于人們正確的認(rèn)識世界。能量既不能憑空產(chǎn)生也不能憑空消失只能從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中能量的總和不變這就是能量守恒定律了。所以第一類永動(dòng)機(jī)是不能做出來的。
而能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有方向的，就像熱量可以自發(fā)的由熱的物體轉(zhuǎn)移到冷的物體但不能自發(fā)的由冷的物體轉(zhuǎn)移到熱的物體而不引起其他的變化所以第二類永動(dòng)機(jī)也是不能做出來的。還有人認(rèn)為，根據(jù)牛頓第一定律，物體在不受力的作用的前提下，可以依靠慣性無休止的做勻速直線運(yùn)動(dòng)，于是想要在外太空實(shí)驗(yàn)。但是當(dāng)時(shí)的科技并不允許這么做，而且牛頓還提出了萬有引力定律，即自然界中任何兩個(gè)物體都互相吸引。所以這個(gè)物體在運(yùn)動(dòng)很久之后——或者只有幾分鐘——就會(huì)停下來，也不能永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)。
雖然經(jīng)過許多人的辛勞，但事實(shí)證明他們無一例外地都?xì)w于失敗，制造永動(dòng)機(jī)美好夢想的破滅，對于每一個(gè)尋找永動(dòng)機(jī)的人是一個(gè)不小的打擊。永動(dòng)機(jī)莫非真的只是一種幻想，真的永遠(yuǎn)不可能成功嗎？15世紀(jì)以后的好幾百年里面，制造永動(dòng)機(jī)的活動(dòng)從未停止過。
盡管各種永動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)方案均以失敗告終，但我認(rèn)為科學(xué)規(guī)律固然是好的，只是人類的認(rèn)知從來都有階段性，任何科學(xué)規(guī)律不都是以前的科學(xué)家們在別人的質(zhì)疑與阻力下來找到發(fā)現(xiàn)的嗎，所以我們應(yīng)該對自己寬容一點(diǎn)，同樣，對別人也寬容一點(diǎn)，我們都只是井底之蛙，并未真正的了解我們共同的母親（地球）?！翱茖W(xué)家們不要對永動(dòng)機(jī)充耳不聞，而應(yīng)該盡快把它們的錯(cuò)誤歸類，以便誤入歧途者能夠自行查閱糾正，這樣才是化解民間在研究永動(dòng)機(jī)上空耗精力的根本之法；另外科學(xué)界不要太責(zé)備永動(dòng)機(jī)，科學(xué)與謬誤的關(guān)系是辯證的，攻破謬誤的過程能夠幫助人們最好最快掌握知識?！? 科學(xué)在不斷進(jìn)步，永動(dòng)機(jī)的研究也從來沒有停止。
超導(dǎo)永動(dòng)機(jī)構(gòu)想永動(dòng)機(jī)是一個(gè)艱難的話題，能量守恒定律與熱力學(xué)第二定律已將其判定為不可能實(shí)現(xiàn)。但是，宇宙不就是一臺活生生的永動(dòng)機(jī)嗎？構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子，如分子原子，它們不也是在永不停息地運(yùn)動(dòng)作嗎？下面請看幾例尚未正名的現(xiàn)有永動(dòng)機(jī):
【①布朗運(yùn)動(dòng)永動(dòng)機(jī)】??廚房里充滿處熱動(dòng)平衡狀態(tài)的空氣,每當(dāng)發(fā)生煤氣滲漏時(shí),熱運(yùn)動(dòng)的空氣分子對縷縷毒氣作功,驅(qū)散之。此即『永動(dòng)毒氣驅(qū)除機(jī)』!──【事實(shí)永動(dòng)機(jī)之一】?！劲谟绖?dòng)磁療器:】 ??? 用永磁體(【永磁體】──即具有永磁特性的物體,如磁化的硬磁合金、永磁鋼等)作成的磁療器可為患者施行『磁療法』醫(yī)治疾病。永磁體的靜磁場源源不斷輸出的磁能『可引起人體的神經(jīng)、體液、代謝等產(chǎn)生一系列變化,具有活血化瘀、消腫止痛、消炎、鎮(zhèn)靜等作用。并可用于治療各種疼痛性疾患、軟組織損傷、炎癥、肛腸疾患等』。人們至今未能找到永磁體磁療器的能源,但它輸出磁能對人體作功是事實(shí)。永磁體好象是『白白』輸出能量的。又一永動(dòng)機(jī)!它滿足第一類永動(dòng)機(jī)定義【不消耗任何能量就能永遠(yuǎn)作功的機(jī)器】的條件?？煞Q它為:『永動(dòng)磁療器』──【事實(shí)永動(dòng)機(jī)之二】。(簡稱【磁療器】)
【③永動(dòng)供磁機(jī):】 ??? 實(shí)際上,永磁體常常扮演『白白』輸出能量的角色。當(dāng)電動(dòng)機(jī)以永磁體定子取代通電定子繞組時(shí),它能象定子繞組一樣輸出磁能卻省去了電源供定子繞組的電能。永磁定子與通電定子繞組一樣所輸出磁能會(huì)轉(zhuǎn)化為電機(jī)輸出動(dòng)能中的一部,永磁定子就是電動(dòng)機(jī)中的永動(dòng)機(jī): 【永動(dòng)供磁機(jī)】。──【事實(shí)永動(dòng)機(jī)之三】。(簡稱【供磁機(jī)】)【④永動(dòng)充磁機(jī):】 ??? 有穩(wěn)恒電流勵(lì)磁線圈的電磁體令鐵磁材料磁化能量從何而來?毫無疑問的解釋是:磁化能來自電源。但以永磁體取代電磁體作同樣的工作卻無【能源】。它也是【無能源】永動(dòng)機(jī): 【永動(dòng)充磁機(jī)】。──【事實(shí)永動(dòng)機(jī)之四】。(簡稱【充磁機(jī)】)
【⑤潮汐電機(jī)】【地-月系統(tǒng)】不斷藉海水向潮汐發(fā)電站輸送機(jī)械能使發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電。【地-月系統(tǒng)】本身的機(jī)械能總量不變。這就是一種永動(dòng)機(jī)效應(yīng)!──【事實(shí)永動(dòng)機(jī)之五】(簡稱【潮汐電機(jī)】)。為什么自然界能有“永動(dòng)機(jī)”而我們?nèi)祟惥筒荒苤圃斐鲇绖?dòng)機(jī)呢？理論的可能是實(shí)踐的先導(dǎo),綜上所述，【永動(dòng)機(jī)是可以制成的】!正因?yàn)槿绱?，仍有不少的人為之不斷努力、不斷奮斗。我們也來為此夢想獻(xiàn)一份綿薄之力，對與否望各位同仁指正。
原理：超導(dǎo)體具有超流性，即電流在超導(dǎo)體中流動(dòng)時(shí)沒有能量損失。那么將超導(dǎo)線圈與一合適的電容器組成一閉合回路，如圖所示給電容器C充好電后，使其通過超導(dǎo)線圈放電，則在此LC回路中就應(yīng)當(dāng)形成一交變電流，在線圈周圍就會(huì)有一交變磁場。
在此交變磁場中，我們只要放入一發(fā)電線圈，那么線圈中就會(huì)有源源不斷的電流輸出。這就是我們自己命名的“永流機(jī)”。該永流機(jī)是利用超導(dǎo)振蕩電流形成交變磁場，有此交變磁場就為我們獲取電能提供了可能。大道無形，該永動(dòng)機(jī)原理十分簡單。在工作過程中或許會(huì)有電容漏電、電磁幅射等能量損失，但我們可以用一臺發(fā)電機(jī)加上伺服電路為其補(bǔ)充能量，就能維持我們的超導(dǎo)振蕩電流運(yùn)轉(zhuǎn)，一臺只需一次儲能的“永流機(jī)”就完工了。該“永流機(jī)”由于無機(jī)械傳動(dòng)部件，若能做成，必是一臺無噪音、無污染的高環(huán)保機(jī)械，必能消除當(dāng)今的能源危機(jī)。
結(jié)語 ??? 永動(dòng)機(jī)理論賦予動(dòng)態(tài)平衡孤立系統(tǒng)的意義不再是死滅而是可永遠(yuǎn)作功(克勞修斯提出熱寂說的推理過程可看為歸謬法。證明【死滅狀態(tài)的孤立系不可能作功】為謬誤)?！緜鹘y(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)利用改變狀態(tài)的物系輸出的能作功,而永動(dòng)機(jī)利用狀態(tài)不變的動(dòng)態(tài)平衡物系能作功】(因而熵、焓理論的修正也勢在必行)。 ?? 【宇宙】的機(jī)械效率無窮大乃因其內(nèi)每點(diǎn)滴能量都有無限作功機(jī)會(huì),超越一般發(fā)動(dòng)機(jī)『有損耗的一次性』利用能量的限制。永動(dòng)機(jī)以邊輸出邊返還的方式運(yùn)用能而類似宇宙,因此也有趨向無窮大的機(jī)械效率。這自然對傳統(tǒng)的機(jī)械效率理論提出了挑戰(zhàn)。

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