《2025年新坐标同步练习高中物理选择性必修第三册人教版青海专用》

有人试图制造一台“永久”的发电机。设计思想如下：先利用外界供给的电能,使电动机转动,再让电动机带动发电机发电。发电机发电后,一部分电供给电动机继续使用,电动机不再利用外界供给的电能；一部分电能供用户使用。这样,一旦这个发电机发出电来,它就可以不再使用外界的能量,自己“源源不断”地发出电来。用能量转化和守恒的知识分析说明,这样的“永动机”能实现吗？

答案： 上述设想的能量转化过程是这样的，电能→机械能→电能→机械能+电能（用户）。能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，所以上述能量转化过程中的能量均应是守恒的，一旦发电机发出电来就不再使用外界能量是不可能的，这种永动机不能实现。

例 5 (多选)下列对能量守恒定律的认识正确的是(ABC)
A.某种形式的能量减少,一定存在其他形式的能量增加
B.某个物体的能量减少,必然有其他物体的能量增加
C.不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——第一类永动机,是不可能制成的
D.石子从空中落下,最后停止在地面上,说明机械能消失了

答案： [解析] 不同形式的能量间的转化过程中，能量是守恒的，即某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，A正确；能量在不同的物体间发生转移的过程中，能量是守恒的，即某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加，B正确；第一类永动机是不可能制成的，它违背了能量守恒定律，C正确；石子从空中落下的过程中，机械能在变化，比如受空气阻力作用使机械能减少，最后停止在地面上时机械能并没有消失，而是转化成其他形式的能，能量守恒定律表明能量既不能创生，也不能消失，D错误。[答案] ABC

例 6 “第一类永动机”是不可能制成的,这是因为(B)
A.它不符合机械能守恒定律
B.它违背了能量守恒定律
C.没有制作它的理想材料
D.暂时找不到合理的设计方案

答案： [解析] 第一类永动机不可能制成的原因是其违背了能量守恒定律，故B正确，A、C、D错误。[答案] B