Lý 8 Bài 27: Sự bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ và nhiệt
Trong các hiện tượng cơ và nhiệt luôn luôn xảy ra sự truyền cơ năng, nhiệt năng từ vật này sang vật khác, sự chuyển hóa giữa các dạng cơ năng cũng như giữa cơ năng và nhiệt năng. Trong khi truyền từ vật này sang vật khác, hoặc chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác, các năng lượng trên đã tuân theo một trong những định luật tổng quát nhất của tự nhiên mà chúng ta sẽ học trong bài này. Mời các em cùng nhau tìm hiểu nội dung của bài học.
Mục lục nội dung
1. Tóm tắt lý thuyết
1.1. Sự truyền cơ năng, nhiệt năng từ vật này sang vật khác:
- Mô tả sự truyền cơ năng, nhiệt năng trong các hiện tượng sau:
- Hòn bi thép lăn từ máng nghiêng xuống va chạm vào miếng gỗ làm miếng gỗ chuyển động.
-
Hòn bi truyền động năng cho miếng gỗ.
- Thả một miếng nhôm đã được nung nóng vào một cốc nước lạnh.
-
Miếng nhôm đã truyền nhiệt lượng cho cốc nước.
- Viên đạn từ nòng súng bay ra, rơi xuống biến, nguội đi và chìm dần.
-
Viên đạn truyền động năng và nhiệt lượng cho nước biển.
-
Cơ năng, nhiệt năng có thể truyền từ vật này sang vật khác.
1.2. Sự chuyển hoá giữa các dạng của cơ năng, giữa cơ năng và nhiệt năng:
-
Hiện tượng: Khi bỏ tay giữ con lắc, con lắc chuyển động nhanh dần từ A đến B, chậm dần từ B đến C, rồi lại nhanh dần từ C đến B, chậm dần từ B đến A .
-
Sự chuyển hoá năng lượng: Khi con lắc chuyển động từ A đến B thế năng đã chuyển hóa dần thành động năng, khi con lắc chuyển động từ B đến C động năng đã chuyển hóa dần thành thế năng.
-
Hiện tượng: Dùng tay cọ xát miếng đồng lên mặt bàn, miếng đồng nóng lên.
-
Sự chuyển hoá năng lượng: Cơ năng của tay đã chuyển hóa thành nhiệt năng của miếng đồng.
-
Hiện tượng: Đun nóng ống nghiệm. Không khí và hơi nước trong ống nghiệm nóng lên, dãn nở, đẩy nút bật lên và lạnh đi.
-
Sự chuyển hoá năng lượng: Nhiệt năng của không khí và hơi nước đã chuyển hóa thành động năng của nút.
-
Động năng có thể chuyển hoá thành thế năng và ngược lại( sự chuyển hoá giữa các dạng của cơ nămg). Cơ năng có thể chuyền hoá thành nhiệt năng và ngược lại.
⇒ Cơ năng có thể chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác.
1.3. Sự bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ và nhiệt:
- Định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng
-
Năng lượng không tự nó sinh ra cũng không tự nó mất đi; nó chỉ truyền từ vật này sang vật khác, chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác.
Bài tập minh họa
Câu 1: Tại sao trong hiện tượng về dao động của con lắc, con lắc chỉ dao dộng trong một thời gian ngắn rồi dừng lại ở vị trí cân bằng? Cơ năng của con lắc đã chuyển hóa thành dạng năng lượng nào?
Hướng dẫn giải:
Trong hiện tượng về dao dộng của con lắc, con lắc chỉ dao động trong một thời gian ngắn rồi dừng lại ở vị trí cân bằng là vì một phần cơ năng của chúng đã chuyển hóa thành nhiệt năng làm nóng con lắc và không khí xung quanh.
Câu 2: Tại sao trong hiện tượng hòn bi va vào thanh gỗ sau khi va chạm chỉ chuyển động được một đoạn ngắn rồi dừng lại. Cơ năng của chúng ta đã biến đi đâu?
Hướng dẫn giải:
Hòn bi va vào thanh gỗ sau khi va chạm chúng chỉ chuyển động được một đoạn ngắn rồi dừng lại là vì một phần cơ năng của chúng chuyển nóa thành nhiệt năng làm nóng hòn bi, thanh gỗ, máng trượt và không khí xung quanh.
⇒ Năng lượng của chúng giảm dần.
3. Luyện tập
3.1. Bài tập tự luận
Câu 1: Cơ năng, nhiệt năng là gì?
Câu 2: Quan sát trường hợp quả bóng rơi chạm đất, nó nảy lên. Trong thời gian nảy lên, thế năng và động năng của nó thay đổi như thế nào?
Câu 3: Thả một vật từ độ cao h xuống mặt đất. Hãy cho biết trong quá trình rơi, cơ năng đã chuyển hóa như thế nào?
Câu 4: Kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng để quả cầu của con lắc ở vị trí A rồi buông tay cho con lắc dao động. Bỏ qua ma sát của không khí. Phát biểu nào sau đây không đúng?
3.2. Bài tập trắc nghiệm
Câu 1: Phát biểu nào sau đây đầy đủ nhất khi nói về sự chuyển hóa cơ năng?
A. Động năng có thể chuyển hóa thành cơ năng.
B. Thế năng có thể chuyển hóa thành động năng
C. Động năng và thế năng có thể chuyển hóa qua lại lẫn nhau nhưng cơ năng được bảo toàn.
D. Động năng chỉ có thể chuyển hóa thành thế năng.
Câu 2: Trong các trường hợp sau, trường hợp nào có sự chuyển hóa thế năng thành động năng?
A. Mũi tên được bắn đi từ cung.
B. Nước trên đập cao chảy xuống.
C. Hòn bi lăn từ đỉnh dốc xuống dưới.
D. Cả ba trường hợp trên
Câu 3: Một vật rơi từ vị trí A xuống mặt đất. Bỏ qua sức cản không khí. Khi vật rơi đến vị trí B thì động năng của vật bằng 1/2 thế năng của nó. Động năng của vật tiếp tục tăng thêm một lượng là 100 J thì có giá trị bằng thế năng. Thế năng của vật ở vị trí A là:
A. 50 J B. 100 J C. 200 J D. 600 J
Câu 4: Kéo một sợi dây cuốn quanh một ống nhôm đựng nước bịt kín nút, người ta thấy nước trong ống nóng lên rồi sôi, hơi nước đẩy nút bật ra cùng với một lớp khói trắng do các hạt nước rất nhỏ tạo thành. Hỏi trong thí nghiệm trên đã có sự chuyển hóa cơ năng thành nhiệt năng xảy ra khi nào?
A. Kéo đi kéo lại sợi dây
B. Nước nóng lên
C. Hơi nước làm nút bật ra
D. Hơi nước ngưng tụ thành các giọt nước nhỏ.
4. Kết luận
Qua bài giảng Sự bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ và nhiệt này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :
-
Nắm được đặc điểm truyền cơ năng từ vật này sang vật khác và sự chuyển hoá giữa các dạng cơ năng, giữa các cơ năng và nhiệt năng.
-
Phát biểu được định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng .
-
Biết phân tích các hiện tượng vật lí.
Tham khảo thêm
- doc Lý 8 Bài 19: Các chất được cấu tạo như thế nào
- doc Vật lý 8 Bài 20: Nguyên tử, phân tử chuyển động hay đứng yên
- doc Lý 8 Bài 21: Nhiệt năng
- doc Lý 8 Bài 22: Dẫn nhiệt
- doc Lý 8 Bài 23: Đối lưu- Bức xạ nhiệt
- doc Lý 8 Bài 24: Công thức tính nhiệt lượng
- doc Lý 8 Bài 25: Phương trình cân bằng nhiệt
- doc Lý 8 Bài 26: Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu
- doc Lý 8 Bài 28: Động cơ nhiệt
- doc Lý 8 Bài 29: Câu hỏi và bài tập tổng kết chương II Nhiệt học